미스터리 실험실 / 전시와 장치
공기가 작아지면, 같은 잠수부도 가라앉을까요?
첫째는 같은 질량에서 압력을, 둘째는 같은 압력에서 질량을 바꿉니다. 밀어낸 물의 질량과 잠수부의 질량을 비교하세요.
병 밖의 조작이, 안의 공기주머니를 바꿉니다
데카르트 잠수부는 닫힌 물병 속 물체를 병 바깥의 압력 조작으로 움직이는 시연입니다. 이번 가상 잠수부는 공기가 새거나 물이 들어오지 않는 유연한 밀폐 주머니와 고정부품으로 이루어집니다. 첫 단계에서는 압력이 커져도 잠수부의 질량은 그대로입니다.
왼쪽은 단계마다 고정된 기준, 오른쪽은 선택한 조건입니다. 먼저 두 압력에서 공기 부피 5·4 cm³와 위·아래 방향을 비교하세요. 다음에는 100 kPa를 새로 고정하고 총질량 5.5·6.5 g만 비교합니다. 화살표는 물이 위로 미는 힘과 아래로 향하는 무게를 합친 방향(합력)입니다. 잠수부는 같은 물속 위치에 있으며 실제 이동 영상은 아닙니다.
① 질량 5.5 g을 고정하고 압력 100·125 kPa를 비교하세요. ② 100 kPa·전체 부피 6 cm³를 고정하고 질량 5.5·6.5 g을 비교하세요.
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체험에서 확인한 차이가 실제 사건에서는 어떤 기록과 연결되는지 읽기에서 이어갑니다.
데카르트 잠수부와 공기주머니 이야기 읽기출처 자료 열기
출처와 확인 범위
Exploratorium과 미국화학회의 밀폐 주머니형 교육 자료, Corning 유리박물관의 시연 역사, NASA의 일정 온도 기체 관계를 확인했습니다. 제작 절차·사진·기관 그림은 옮기지 않았습니다.
- 01Condiment Diver Exploratorium · Teacher Institute Science Snacks · 확인일 2026-10-23
- 02Cartesian Diver American Chemical Society · Chemistry Outreach Activities · 확인일 2026-10-23
- 03Making Cartesian Divers: Then and Now Corning Museum of Glass · Rakow Research Library · 확인일 2026-10-23
- 04Boyle’s Law NASA · Glenn Research Center · 확인일 2026-10-23
- 05Cartesian Diver · Early Apparatus Kenyon College · Historical Physics Apparatus · 확인일 2026-10-23
잠수부·병·부피 막대·방향 화살표는 직접 만든 설명 도형입니다. 주머니 안으로 물이 들어오는 유리 장치와 구분합니다. 100·125 kPa, 공기 5·4 cm³, 고정부품 1 cm³, 총질량 5.5·6.5 g은 임의 값입니다. 공기량·온도는 일정하고 공기 질량·막의 탄성과 부피·이동 궤적·깊이 변화·물의 저항은 생략합니다. 압력은 절대압력이며, g으로 적은 차이는 질량 차이입니다.