중1 과학 부력의 원리 예상문제

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌하게 풀이
1️⃣ 물체를 액체 속에 넣으면 물체의 부피만큼 액체가 밀려나요(배제돼요).
2️⃣ 이때 물체가 받는 부력의 크기는 바로 그만큼 밀려난 액체의 무게와 같아요. 이것을 아르키메데스의 원리라고 해요.
3️⃣ 즉, 물체가 큰 부피를 밀어낼수록 밀려난 액체의 무게도 커지고, 부력도 커져요.

❌ 오답 노트
① 부피는 밀어낸 액체의 부피와 관련은 있지만, 부력의 크기와 정확히 같은 값은 무게예요(부피는 단위가 다르므로 직접 비교할 수 없어요).
③④⑤ 온도, 색깔, 표면적은 부력의 크기를 결정하는 원리와 직접적인 관련이 없어요.

💡 핵심 개념 정리
부력의 크기 = 물체가 밀어낸(배제한) 액체의 무게 (아르키메데스의 원리)

🌟 실생활 속 과학
큰 배가 무거운 짐을 싣고도 뜰 수 있는 것은 배의 부피가 커서 아주 많은 물을 밀어내고, 그만큼 큰 부력을 받기 때문이에요.

🎯 정답: 3번

📚 쉽고 명쾌하게 풀이
1️⃣ 부력은 액체(또는 기체) 속에 잠긴 물체를 밀어 올리는 힘이에요.
2️⃣ 중력은 지구가 물체를 끌어당기는 힘으로 항상 아래쪽(지구 중심 방향)으로 작용해요.
3️⃣ 부력은 이 중력과 정반대 방향, 즉 항상 위쪽으로 작용해요. 물체의 종류, 액체의 종류, 물체의 운동 방향과 관계없이 방향은 항상 위쪽으로 일정해요.

❌ 오답 노트
①④⑤ 부력의 방향은 물체의 운동 방향, 액체의 종류, 물체의 모양과 상관없이 항상 위쪽으로 일정해요.
② 아래쪽으로 작용하는 힘은 부력이 아니라 중력이에요.

💡 핵심 개념 정리
부력은 어떤 상황에서도 항상 위쪽 방향으로 작용하는 힘이에요.

🌟 실생활 속 과학
물속에서 손을 아래로 눌러도 손이 위로 밀려 올라오는 느낌이 드는 것이 바로 부력이 항상 위쪽으로 작용하기 때문이에요.

🎯 정답: 4번

📚 쉽고 명쾌하게 풀이
1️⃣ 배, 튜브, 스티로폼은 물속(액체)에서 부력을 받아 뜨는 대표적인 예예요.
2️⃣ 헬륨 풍선은 공기(기체) 속에서 부력을 받아 떠오르는 예로, 부력은 액체뿐 아니라 기체에서도 작용해요.
3️⃣ 하지만 자석이 철못을 끌어당기는 현상은 자기력에 의한 것이지, 부력과는 전혀 관계가 없어요.

❌ 오답 노트
①②③⑤ 모두 액체나 기체 속에서 물체를 위로 밀어 올리는 부력의 예에 해당해요.

💡 핵심 개념 정리
부력은 액체뿐 아니라 공기와 같은 기체 속에서도 작용할 수 있어요.

🌟 실생활 속 과학
열기구가 하늘로 떠오르는 것도 뜨거운 공기 주머니가 차가운 공기로부터 부력을 받기 때문이에요.

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌하게 풀이
1️⃣ 물체가 물에 완전히 잠겼으므로, 물체가 밀어낸 물의 부피는 물체의 부피와 같은 500cm³예요.
2️⃣ 물의 밀도가 1g/cm³이므로, 밀어낸 물의 질량 = 밀도 × 부피 = 1g/cm³ × 500cm³ = 500g = 0.5kg이에요.
3️⃣ 질량 1kg에 작용하는 중력이 10N이므로, 밀어낸 물의 무게(부력의 크기) = 0.5kg × 10N/kg = 5N이 돼요.

❌ 오답 노트
① 0.5N은 단위를 kg에서 N으로 바꾸지 않고 그대로 답한 값이에요.
③④⑤ 50N, 500N, 5000N은 자릿수를 잘못 계산한 값이에요. 500cm³ = 500g = 0.5kg임을 정확히 확인해야 해요.

💡 핵심 개념 정리
부력(N) = 밀어낸 액체의 질량(kg) × 1kg당 중력(N/kg), 밀어낸 액체의 질량 = 액체의 밀도 × 잠긴 부피

🌟 실생활 속 과학
물체의 부피가 클수록 밀어내는 물의 양도 많아져서 더 큰 부력을 받게 돼요. 큰 배가 뜰 수 있는 것도 이 원리 덕분이에요.

🎯 정답: 3번

📚 쉽고 명쾌하게 풀이
1️⃣ 아르키메데스의 원리에 따르면, 물체가 액체 속에서 받는 부력의 크기는 그 물체가 밀어낸 액체의 무게와 같아요.
2️⃣ 문제에서 물체가 밀어낸 물의 무게가 12N이라고 했으므로, 이 물체가 받는 부력의 크기도 그대로 12N이에요.

❌ 오답 노트
① 부력이 0N이라면 물체는 부력을 전혀 받지 않는다는 뜻인데, 물속에 잠긴 물체는 반드시 부력을 받아요.
② 6N은 12N의 절반으로, 원리를 잘못 적용한 값이에요.
④⑤ 18N, 24N은 밀어낸 물의 무게보다 커서 아르키메데스의 원리에 맞지 않아요.

💡 핵심 개념 정리
부력의 크기(N) = 물체가 밀어낸 액체의 무게(N)

🌟 실생활 속 과학
큰 배는 매우 많은 양의 물을 밀어내기 때문에 아주 큰 부력을 받아서 무거운 화물을 싣고도 뜰 수 있어요.

🎯 정답: 1번

📚 쉽고 명쾌하게 풀이
1️⃣ 물체가 물에 뜨는지 가라앉는지는 물체의 밀도와 물의 밀도(1g/cm³)를 비교하여 알 수 있어요.
2️⃣ 물체의 밀도가 물의 밀도보다 작으면 물체는 물 위에 뜨고, 물체의 밀도가 물의 밀도보다 크면 물체는 가라앉아요.
3️⃣ A(0.6)와 D(0.9)는 물의 밀도(1)보다 작으므로 물 위에 뜨고, B(1.2)와 C(1.5)는 물의 밀도보다 크므로 가라앉아요. 따라서 뜨는 물체는 A, D예요.

❌ 오답 노트
②③④⑤ B와 C는 밀도가 물보다 커서 가라앉으므로 뜨는 물체에 포함될 수 없어요.

💡 핵심 개념 정리
물체의 밀도 < 액체의 밀도 → 물체가 뜬다 / 물체의 밀도 > 액체의 밀도 → 물체가 가라앉는다

🌟 실생활 속 과학
기름이 물 위에 뜨는 것도 기름의 밀도(약 0.9g/cm³)가 물의 밀도(1g/cm³)보다 작기 때문이에요.

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌하게 풀이
1️⃣ 잠수함의 부피(잠수함이 밀어내는 물의 부피)는 물탱크에 물을 채워도 거의 변하지 않아요. 따라서 부력의 크기는 크게 달라지지 않아요.
2️⃣ 하지만 물탱크에 바닷물을 채우면 잠수함 전체의 무게(질량)가 늘어나고, 그만큼 중력이 커져요.
3️⃣ 부력은 그대로인데 중력이 커지면, 결국 중력이 부력보다 커지게 되어 잠수함은 물속으로 가라앉게 돼요. 반대로 물탱크의 물을 빼내면 무게가 줄어들어 부력이 중력보다 커져 떠오르게 돼요.

❌ 오답 노트
① 부피 변화는 거의 없고, 부력이 감소하는 것이 핵심 원리가 아니에요.
③ 잠수함에는 항상 부력이 작용해요. 물탱크에 물을 채워도 부력이 사라지지는 않아요.
④ 물을 채우면 밀도(질량÷부피)는 오히려 커져요.
⑤ 물탱크에 물을 채우면 잠수함 전체의 무게는 분명히 늘어나요.

💡 핵심 개념 정리
잠수함은 물탱크의 물의 양을 조절하여 무게(중력)를 변화시켜 부력과의 크기 관계를 조절함으로써 뜨고 가라앉는다.

🌟 실생활 속 과학
잠수함뿐 아니라 열기구도 공기를 데우거나 식혀서 무게(밀도)를 조절해 뜨고 내려오는 원리를 이용해요.