비중 1.2인 소형 잠수정이 비중 1.025인 바닷물 속에 잠겨 있다.… | [소방설비기사(기계) 필기] 22년 4회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 22년 4회차

비중 1.2인 소형 잠수정이 비중 1.025인 바닷물 속에 잠겨 있다. 여기에 비중 0.9인 얼음덩이를 잠수정 부피의 2배가 되도록 바깥면에 단단히 묶었다면, 이 묶음은 어느 쪽으로 움직이겠는가? (단, 얼음덩이도 물속에 완전히 잠긴 상태로 본다.)

아래로 가라앉는다.

주어진 자료가 모자라 판단할 수 없다.

위로 떠오른다.

그 자리에서 균형을 이룬다.

해설

가라앉느냐 떠오르느냐는 붙어 있는 것들을 통째로 묶어 계산한 비중이 바깥 액체보다 큰지 작은지로 갈린다. 물을 기준으로
무게: $1.2V+0.9\times 2V=3.0V$ , 부피: $3V$
묶음 전체의 비중: $\dfrac{3.0}{3}=1.00$
이 값이 바닷물의 1.025보다 작으니 밀어 올리는 힘이 무게를 이겨 위로 향한다.

만약 얼음을 잠수정 부피만큼만 붙였다면 $\dfrac{1.2+0.9}{2}=1.05$ 로 바닷물보다 무거워져 도리어 내려간다. 붙이는 얼음의 양이 판을 뒤집는 셈이며, 잠수정 자체가 무겁다는 사실만으로는 방향을 단정할 수 없다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.

💬 자격증 스터디 커뮤니티헷갈리는 문제, 같이 준비하는 사람들에게 물어보세요

→