부력: 떠 있는 물체의 질량은 얼마나 깊이 가라앉는지를 바꾸나요?

1 · 예측

코르크가 물에 뜬다. 같은 크기의 더 무거운 코르크를 사용하면 코르크를 지탱하는 부력이 어떻게 변할까요?

• 부력은 더 무거운 무게에 맞춰 증가합니다.
• 부력은 질량에 관계없이 동일하게 유지됩니다.
• 코르크가 더 낮게 위치하기 때문에 부력이 감소합니다.

2 · 설정

1. fluid-float 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. 코르크가 물 표면에 떠 있습니다.
2. 코르크에 부력 프로브를 활성화하세요.
3. 각 시행마다 코르크의 질량을 설정하고 평형에 도달하게 한 다음, 잠긴 비율과 부력 측정값을 기록하세요.

3 · 데이터 수집

세 번의 시행에 대해 부력 F_b(y축)를 질량 m(x축)에 대해 그래프로 그리세요. 선의 모양은 어떻습니까?

4 · 분석

1. 각 시행에 대해 g = 9.8 m/s²를 사용하여 m·g를 계산하고, 부력 측정값과 비교하세요.
2. 떠 있는 물체의 부력은 잠긴 부피와 관계없이 항상 무게와 같다는 이유를 설명하세요.

5 · 확장

1. 코르크에 계속해서 질량을 추가한다면 어느 시점에서 코르크가 뜨는 것을 멈추고 대신 가라앉게 될까요? 그 시점에서 부력에 대해 무엇이 사실이어야 합니까?
2. 강철 블록은 가라앉지만 강철 선박은 떠 있습니다. 아르키메데스의 원리를 사용하여 물질이 아닌 모양이 어떻게 이것을 가능하게 하는지 설명하세요.

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