반명

탐구조

고유번호

성명

학교/학년

탐구기간

허블반

협동탐구

25-32,

24-09

김예준, 최희승

산돌자연학교/

6학년

2025.07.01.

-2025.09.02.

Ⅰ. 주제명

소금물의 농도와 부력의 상관관계에 대한 연구

Ⅱ. 탐구동기

𐌏  이스라엘에 있는 사해는 소금물의 농도가 높아서 수영을 전혀 못하는 사람들도 물에 잘 뜰 수 있다는 이야기를 들었다. 소금물의 농도가 높아질수록 물체에 미치는 부력의 크기가 커지기 때문일 텐데 이에 대해 더 알아보고 싶은 마음이 들었다.

𐌏 부력과 소금물의 농도의 관계를 자세히 알아보기 위해 소금물의 농도를 여러 단계로 변화시키면서 부력의 크기가 얼마나 커지는지 실험해 보기로 했다.

𐌏 가설 – 소금물의 농도와 부력의 크기는 정비례할까?

부력과 소금물의 농도는 어떤 함수로 표현될 수 있을까?

Ⅲ. 탐구내용요점

부력은 유체가 그 속에 있는 물체를 밀어 올려 중력과 반대 방향으로 작용하는 힘이다. 부력은 유체의 밀도 × 중력가속도 × 유체에 잠긴 물체의 부피와 같다.

소금물에 담긴 물체에는 부력과 중력이 모두 작용하는데, 중력의 크기가 부력의 크기보다 크면 물체는 바닥에 가라앉게 되고, 부력의 크기가 중력의 크기보다 크면 물체는 물에 뜨게 된다. 물에 소금을 넣어 물의 밀도를 높이면 물체에 작용하는 부력의 크기는 커지는데, 이번 실험을 통해 물체에 작용하는 부력의 크기가 소금물의 농도에 비례하는지 살펴보았다.

Ⅳ. 탐구내용

1. 문헌 조사

1) 부력

(1) 부력의 정의

- 액체나 기체가 그 속에 있는 물체를 위로 밀어 올리는 힘이다.

(2) 부력의 방향

- 물체를 밀어 올리는 힘으로 중력과 반대 방향으로 작용한다.

막대 양쪽 끝에 동일한 추를 매달아 수평을 맞춘 뒤 추를 컵에 각각 넣고, 한쪽 컵에만 추가 물에 잠길 때까지 물을 넣으면 물속에 잠긴 추 쪽의 나무막대가 올라간다.

· 물속에 잠긴 추에 물이 위로 밀어 올리는 힘이 작용한다. ⇀ 부력은 물체를 위로 밀어 올리는 방향, 즉 중력과 반대 방향으로 작용한다.

(3) 부력의 작용

- 부력은 물속에서만 작용하는 것이 아니라 공기 중에서도 작용한다.

우리는 공기 중에서 생활함으로 우리 몸에도 항상 부력이 작용하고 있다.

다만 같은 물체에 작용하는 부력의 크기는 공기 중에서 보다 물속에서

약 816배 크다.

< 물속 물체에 작용하는 힘 >
물체는 항상 지구로부터 중력을 받음. (아직 물속에 넣기 전)		물체는 물속에서 부력과 중력을 함께 받음. (위 그림의 경우 부력<중력이지만, 가라앉은 부피에 따라 그 값이 달라짐)		물체의 가라앉은 부피가 커질수록 부력도 함께 커짐. (위 그림의 경우 부력>중력임.)

(4) 부력의 크기

- 부력의 크기 측정: 용수철저울로 측정할 때 물체에 작용하는 부력의 크기는

물체가 물에 잠기기 전후 용수철저울의 눈금 값의 차와 같다.

- 물에 잠긴 물체의 부피가 클수록 물체에 작용하는 부력의 크기가 더 크다.

공기 중에서 측정한 물체의 무게가 10N이고 물속에서 측정한 물체의 무게가 6N이므로 물체에 작용하는 부력의 크기는 10N-6N=4N이다.	용수철저울에 10N의 물체를 매달고 그 물체의 일부를 물에 담그면 부력을 2N 받고 완전히 넣으면 부력을 4N 받는다.

같은 무게의 금속이라도 부피에 따라 부력의 정도가 달라질 수 있다.

2) 밀도

(1) 밀도의 정의

-  빽빽이 들어선 정도, 즉 어떤 물질의 단위 부피만큼의 질량

(2) 밀도관련 수식

[eqn: rho = {m} over {V}] (유체의 밀도 = 질량 ÷ 부피)

(3) 부력의 수식

[eqn: F= rho gV]

([eqn: F] = 힘, [eqn: rho] = 유체의 밀도, [eqn: g] = 중력가속도, [eqn: V] = 유체에 잠긴 물체의 부피)

즉, 힘(부력) = 유체의 밀도 × 중력가속도 × 부피

3) 소금물의 농도

(1) 소금물의 농도의 의미

소금물의 농도는 소금기의 정도를 나타내며 염분과 비슷한 의미를 가지고 있다. 염분의 사전적 의미는 바닷물 따위에 함유되어 있는 소금기이다. 일반적으로 4℃ 1기압일 때 물 1L(1000㎤)는 질량이 1000g이므로 물의 밀도는 1g/㎤이고 여기에 소금 10그램을 추가하면 부피 1L(1000㎤)는 변함이 없고 질량이 1010g  이므로 소금물의 밀도는 1.01g/㎤ 이 된다.

(2) 사해의 염분

바닷물에는 염분이 많다. 바다의 평균 염분 농도는 3.5%인데, 이것은 바닷물 100g 속에 3.5g의 염분이 들어 있다는 뜻이다. 염분은 우리가 잘 알고 있는 소금(염화나트륨)을 비롯하여 염화마그네슘, 황산마그네슘 등으로 이루어져 있다. 이것들은 바다가 만들어질 때 암석에 있던 물질들이 녹아서 나온 것이다. 이 염분들 중에서 가장 많은 양을 차지하고 있는 성분이 소금이고 세계에서 염분의 농도가 가장 높은 곳은 사해이다. 사해는 바다가 아닌 호수로 염분이 20%이고 보통 바다의 염분인 3.5%의 5배 이상의 염분이 들어있다. 사해 물에는 염분이 너무 많아서 생명체가 전혀 살지 못해 사해(死海) 즉 죽은 바다로 불린다. 염분이 많이 들어있는 사해의 물은 밀도가 아주 크다. 그래서 수영을 하지 못하는 사람이라도 밀도가 큰 사해에 들어가기만 하면 몸이 뜬다.

2. 부력과 소금물의 농도에 대한 실험(관찰)

가. 1차 실험 과정 및 분석

가설

소금물의 농도와 부력이 양의 상관관계를 가진다면, 부력의 크기는 소금물의 농도에 정비례 할까? 부력과 소금물의 농도의 관계는 어떤 함수로 표현될 수 있을까?

준비물

1. 23.5℃의 물 500ml (중량 508g)

2. 물을 넣을 투명한 유리병 (중량 422g)

3. 동전을 담을 만한 플라스틱 용기 (중량 15g)

4. 100원짜리 동전 (중량 5.4g)

5. 소금

6. 나무 막대

7. 온도계

실험 전

준비

1. 23.5℃의 물 500ml, 물을 넣을 투명한 유리병, 동전을 담을 만한 플라스틱 용기, 100원짜리 동전, 소금, 나무 막대, 온도계를 준비한다.

2. 유리병에 상온의 물 500ml 넣는다. 온도계로 측정한 결과 수온은 23.5℃ 였다.

실험

괴정

1. 23.5℃의 물 500ml, 물을 넣을 투명한 유리병, 동전을 담을 만한 플라스틱 용기, 100원짜리 동전, 소금, 나무 막대, 온도계를 준비한다.	2. 유리병에 상온의 물 500ml 넣는다. 온도계로 측정한 결과 수온은 23.5℃ 였다.	3. 플라스틱 용기에 100원짜리 동전 9개를 넣어서 가라앉게 만든다. (100원짜리 동전 8개를 넣었을 때에는 플라스틱 용기가 부력 때문에 물에 떠있다가 동전 9개를 넣었을 때 비로소 유리병 바닥에 가라앉았다)
4. 물에 소금을 소량씩 넣고 잘 녹도록 섞으면서 플라스틱 용기가 유리병 바닥에 가라앉아 있다가 떠오르는 순간을 찾고, 그 때까지 넣어준 소금의 총량을 확인한다. 5. 플라스틱 용기 안에 100원짜리 동전 9개에 더하여 소금 2g을 추가로 넣어 1차 실험보다 플라스틱 용기의 총 중량이 2g 더 늘어나게 한 뒤, 소금을 얼마나 더 물어 녹여야 플라스틱 용기가 유리병 바닥에서 떠오르는지 확인한다.

결과 및 해석	1단계 실험을 마치고 유리병의 중량을 다시 확인하여 소금물의 중량이 우리가 예상하는대로 500ml 물의 중량 508g + 물에 넣은 소금 64g = 572g 이 되는지 확인했어야 하는데 실험 중간에 소금물의 중량을 확인하지 않았다. 우리는 2단계 실험을 마치고 나서야 소금물의 중량을 확인하였고, 이 때 비로소 27g 의 소금물이 소실된 것을 알게 되었다. 물에 소금을 1g 씩 추가하면서 나무막대를 이용하여 물을 저어 소금을 녹였는데, 이 때 소금을 잘 녹이기 위해 플라스틱 용기를 물 속에서 뺐다가 다시 넣기를 자주 반복하는 과정에서 소금물이 조금씩 소실된 것으로 판단된다.
느낀점 및 소감	원래 실험 계획은 물체의 중량을 5단계 이상 변화시키면서 각 단계에서 물체가 떠오르게 되는 소금물의 농도를 구하는 것이었는데, 예상보다 많은 양의 소금을 넣어야 했고, 소금물의 농도가 높아지면서 소금을 녹이는 게 생각보다 쉽지 않아 물체의 중량을 2g 만 늘린 2단계 실험까지 밖에 수행하지 못하고 실험을 마무리하게 되었다. 소금의 중량을 재는 과정에서 1g 단위 저울은 너무 오차가 커 사용하기에 적합하지 않을 것 같아 0.1g 단위까지 측정할 수 있는 저울을 사용하여 실험을 더 정밀하게 할 수 있도록 할 것이다. 각 단계마다 유리병 전체의 중량을 측정하여 실험의 오차가 없는지 점검할 예정이다. 다음 실험에서는 플라스틱 용기를 가급적 유리병에서 꺼내지 않도록 하고, 필요한 경우에는 소금물이 소실되지 않도록 유리병 위에서 플라스틱 용기의 뚜껑을 열고 닫아 실험의 오차를 최대한 줄이도록 해야 하겠다. 우리의 실험 가설은 ‘부력의 크기는 염도에 비례할 것이다’였는데, 이 가설을 입증하기 위해서는 최소한 3단계 이상으로 물체의 중량을 변화시키면서 각 단계에서의 부력의 크기와 소금물의 농도를 확인하였어야 했다. 하지만 우리는 이번 실험에서 1, 2단계 실험 밖에 수행하지 못하여 부력의 크기가 염도에 정비례 하는지, 그 관계가 좌표 평면에 직선형으로 표현되는지, 아니면 곡선형으로 표현되는지 여부를 확인할 수 없었다.

나. 2차 실험 과정 및 분석

가설	부력의 크기는 소금물의 농도에 비례할 것이다.
준비물	1. 25.9℃의 물 500g 2. 물을 넣을 투명한 유리병 (중량 422g) 3. 동전을 담을 만한 플라스틱 용기 (중량 15g) 4. 동전 100원(5.42g), 10원(1.24g) 5. 소금 6. 전동 거품기 7. 온도계
실험 전 준비	1. 25.9℃의 물 500g, 물을 넣을 투명한 유리병, 동전을 담을 만한 플라스틱 용기, 동전, 소금, 전동 거품기, 온도계를 준비한다. 2. 유리병에 상온의 물 500g 넣는다. 온도계로 측정한 결과 수온은 25.9℃ 였다.

<실험과정>

1단계 실험 과정 및 분석	플라스틱 용기에 100원 주화 동전 8개와 10원 주화 3개를 넣어서 가라앉게 만든다. (100원짜리 동전 8개를 넣었을 때에는 플라스틱 용기가 부력 때문에 물에 떠있다가 동전 9개를 넣었을 때 비로소 유리병 바닥에 가라앉았다) 100원 주화 8개와 10원 주화 3개를 넣은 플라스틱 용기(총 중량 61.9g)는 물에 소금을 총 18g을 녹였을 때 유리병 바닥에서 떠올랐다. (이 때 소금물의 농도 = [eqn: {18} over {500+18} TIMES100] = 약 3.47%, 소금물의 밀도 = [eqn: { (18+500)```g} over { 501.62````ml}] = 1.032)
2단계 실험 과정 및 분석	100원 주화 8개와 10원 주화 4개를 넣은 플라스틱 용기(총 중량 62.14g, 1단계 실험에서 물체의 총중량 61.9g의 1.004배)는 물에 소금을 총 18+17=35g을 녹였을 때 유리병 바닥에서 떠올랐다. (이 때 소금물의 농도 = [eqn: { 35} over { 500+35} TIMES100] = 약 6.54% (1단계 실험에서의 소금물의 농도 3.47%의 1.88배, 소금물의 밀도 = [eqn: {(35+500)````g } over { 501.62````ml}] = 약 1.07 (1단계 실험에서 소금물의 밀도 1.032의 1.036배)
3단계 실험 과정 및 분석	100원 주화 8개와 10원 주화 5개를 넣은 플라스틱 용기(총 중량 63.38g, 2단계 실험에서 물체의 총중량 62.14g의 1.019배)는 물에 소금을 총 18+17+19 =54g을 녹였을 때 유리병 바닥에서 떠올랐다. (이 때 소금물의 농도 = [eqn: { 54} over { 500+54} TIMES100]= 약 9.74% (2단계 실험에서의 소금물의 농도 6.54%의 1.49배, 소금물의 밀도 = [eqn: {(54+500)````g } over { 501.62````ml}] = 약 1.104 (2단계 실험에서 소금물의 밀도 1.07의 1.032배)
4단계 실험 과정 및 분석	100원 주화 8개와 10원 주화 6개를 넣은 플라스틱 용기(총 중량 64.62g, 3단계 실험에서 물체의 총중량 63.38g의 1.016배)는 물에 소금을 총 18+17+19 +18 = 72g을 녹였을 때 유리병 바닥에서 떠올랐다. (이 때 소금물의 농도 = [eqn: {72} over {500+72} TIMES 100] = 약 12.58% (3단계 실험에서의 소금물의 농도 9.74%의 1.29배, 소금물의 밀도 = [eqn: {(72+500)````g } over { 501.62````ml}] = 약 1.14 (3단계 실험에서 소금물의 밀도 1.104의 1.032배)

<결과 및 해석>

각 단계에 대한 측정값은 다음 표와 같다.

단계	물체 총무게 (g)	총 소금량 (g)	소금물의 농도 (%)	소금물의 밀도 (g/mL)
1단계	61.9	18	3.47	1.032
2단계	62.14	35	6.54	1.07
3단계	63.38	54	9.74	1.104
4단계	64.62	72	12.58	1.14

(1) 물체의 총 무게(g)와 소금물의 밀도(g/mL)의 관계 ∙가설 -물체의 총 무게(부력)와 소금물의 밀도는 정비례 할 것이다.	[eqn: x](물체의 총 무게)가 증가할 때, [eqn: y](소금물의 밀도)도 거의 선형적으로 증가하고 있으며 [eqn: { y} over {x }]값이 모든 단계에서 대략 0.017로 일정하기 때문에 소금물의 밀도 [eqn: y]는 물체의 총 무게 [eqn: x]에 대해 거의 비례 관계가 성립한다고 할 수 있다. 대략적인 함수식은 [eqn: y≈0.017x]이다.
(2) 소금물의 농도(%)와 소금물의 밀도(g/ml)의 관계 ∙가설 -소금물의 농도(%)와 소금물의 밀도(g/ml)는 비례할 것이다.	정비례는 아니지만 직선에 가까워 대략적인 함수식을 구해보면 [eqn: y≈0.0117x+0.9918]이다. 이는 소금물 농도가 1% 증가할 때마다 밀도는 약 0.0117 g/mL만큼 증가한다는 것을 의미하고 농도와 밀도는 비례한다는 것을 나타내며 y절편인 0.9918의 의미는 농도가 0%일 때, 즉 순수한 물일 때의 예측 밀도로 물의 실제 밀도(온도에 따라 달라짐)가 일상생활에서 편의상 약 1 g/mL으로 사용하므로, 예측값인 0.9918은 실제 값에 매우 근접하다고 할 수 있다.
(3) 물체의 총 무게(g)와 소금물의 농도(%)의 관계 ∙가설 -물체의 총 무게(g)와 소금물의 농도(%)는 비례할 것이다.	두 변수의 관계가 거의 직선에 가까운 선형 증가로 보이는데 대략적인 함수식을 구하면 [eqn: y≈2.44x-145]이다.

다. 3차 실험 과정 및 분석

가설	부력의 크기는 소금물의 농도에 비례할 것이다.
준비물	1. 26.2℃의 증류수 435g( 물의 밀도는 수온이 26℃일 때 0.99679g/ml이므로 증류수 435g의 부피는[eqn: {435} over {0.99679}]가 되어 약 436.4ml로 계산한다..) 2. 물을 넣을 투명한 유리병 (중량 422g) 3. 동전을 담을 만한 플라스틱 용기 (중량 15g) 4. 동전 100원(5.42g), 10원(1.24g) 5. 소금 6. 전동 거품기 7. 온도계
실험 전 준비	1. 26.2℃의 증류수 435g, 증류수를 넣을 투명한 유리병, 동전을 담을 만한 플라스틱 용기, 동전, 소금, 전동 거품기, 온도계를 준비한다. 2. 유리병에 상온의 증류수 435g 넣는다. 온도계로 측정한 결과 수온은 26.2℃ 였다.

<실험과정>

1단계 실험 과정 및 분석	플라스틱 용기에 100원 주화 동전 8개와 10원 주화 3개를 넣어서 가라앉게 만든다. (100원짜리 동전 8개를 넣었을 때에는 플라스틱 용기가 부력 때문에 물에 떠있다가 동전 9개를 넣었을 때 비로소 유리병 바닥에 가라앉았다) 100원 주화 8개와 10원 주화 3개를 넣은 플라스틱 용기(총 중량 61.1g)는 물에 소금을 총 21g을 녹였을 때 유리병 바닥에서 떠올랐다. (이 때 소금물의 농도 = [eqn: {21} over {435+21} TIMES 100 APPROX 4.6]% 소금물의 밀도 = (435+21)/436.4 [eqn: APPROX]1.045g/ml
2단계 실험 과정 및 분석	100원 주화 8개와 10원 주화 4개를 넣은 플라스틱 용기(총 중량 62.34g, 1단계 실험에서 물체의 총중량 61.9g의 1.02배)는 물에 소금을 총 21+13=34g을 녹였을 때 유리병 바닥에서 떠올랐다. (이 때 소금물의 농도 = [eqn: {34} over {435+34} TIMES 100] [eqn: APPROX 7.25]% (1단계 실험에서의 소금물의 농도4.6%의 약1.58배) 소금물의 밀도 = (435+34)/436.4[eqn: APPROX]1.075g/ml (1단계 실험에서 소금물의 밀도1.05의 약 1.03배)
3단계 실험 과정 및 분석	100원 주화 8개와 10원 주화 5개를 넣은 플라스틱 용기(총 중량 63.58g, 2단계 실험에서 물체의 총중량 62.34g의 약 1.02배)는 물에 소금을 총 21+13+16 =50g을 녹였을 때 유리병 바닥에서 떠올랐다. (이 때 소금물의 농도 = [eqn: {50} over {435+50} TIMES 100 APPROX 10]% (2단계 실험에서의 소금물의 농도 7.25%의 약1.39배 소금물의 밀도 = (435+50)/436.4 [eqn: APPROX]1.111g/ml (2단계 실험에서 소금물의 밀도 1.08의 약1.03배) (436+50-10+17)/(436.4-10)=1.15619
4단계 실험 과정 및 분석	100원 주화 8개와 10원 주화 6개를 넣은 플라스틱 용기(총 중량 64.82g, 3단계 실험에서 물체의 총중량 63.58g의 약 1.02배)는 물에 소금을 총 21+13+16+17 =67g을 녹였을 때 유리병 바닥에서 떠올랐다. (이 때 소금물의 농도 = [eqn: {67} over {435+67} TIMES 100 APPROX 13]% (3단계 실험에서의 소금물의 농도 10%의 1.3배,) 소금물의 밀도 = (435+67)/436.4[eqn: APPROX]1.150g/ml (3단계 실험에서 소금물의 밀도 1.11의 1.04배)

<결과 해석>

각 단계에 대한 측정값은 다음 표와 같다.

단계	물체 총무게 (g)	총 소금량 (g)	소금물의 농도 (%)	소금물의 밀도 (g/mL)
1단계	61.1	21	4.6	1.045
2단계	62.34	34	7.25	1.075
3단계	63.58	50	10	1.111
4단계	64.82	67	13	1.150

(1) 물체의 총 무게(g)와 소금물의 밀도(g/mL)의 관계 ∙가설 -물체의 총 무게(부력)와 소금물의 밀도는 정비례 할 것이다.	[eqn: x](물체의 총 무게)가 증가할 때, [eqn: y](소금물의 밀도)도 거의 선형적으로 증가하고 있으며 [eqn: { y} over {x }]값이 0.0171 → 0.0172 → 0.0174 → 0.0177로 아주 조금씩 증가하고 있으나 거의 일정한 비율로 볼 수 있으므로소금물의 밀도 [eqn: y]는 물체의 총 무게 [eqn: x]에 대해 거의 비례 관계가 성립한다고 할 수 있다. 대략적인 함수식은 [eqn: y≈0.01735x]이다. 물체의 총무게와 물체를 띄우는 데 필요한 소금물의 밀도 사이에 매우 강한 '정비례 관계'가 있음을 보여준다. 즉, ‘물체가 무거워질수록([eqn: x]축 값이 커질수록) 그 물체를 띄우기 위해 필요한 소금물의 밀도도 일정하게 높아진다. (y축 값이 커진다)’는 것을 의미한다.

(2) 소금물의 농도(%)와 소금물의 밀도(g/ml)의 관계 ∙가설 -소금물의 농도(%)와 소금물의 밀도(g/ml)는 비례할 것이다.	1단계부터 4단계까지 모든 단계의 점들이 거의 직선 위에 놓여 있으며, 이 직선은 오른쪽 위로 향하고 있음을 볼 때, 두 변수 [eqn: x`,`y] 사이에 매우 강한 양의 선형 관계가 있음을 알 수 있다, 대략적인 함수식을 구하면 [eqn: y≈0.0125x+0.9875]이다. 따라서 소금물의 농도가 진해질수록(높아질수록) 밀도도 함께 높아진다고 할 수 있는데, 이는 일정한 부피의 물에 소금이 더 많이 녹아들어 농도가 진해질수록, 용액은 더 무거워지기 때문에(같은 부피당 질량이 증가하므로) 밀도가 커지는 것이다. 결론적으로 소금물의 농도와 밀도는 서로 비례 관계에 있다.
(3) 물체의 총 무게(g)와 소금물의 농도(%)의 관계 ∙가설 -물체의 총 무게(g)와 소금물의 농도(%)는 비례할 것이다.	1단계부터 4단계까지 모든 단계의 점들이 거의 직선 위에 놓여 있으며, 이 직선은 오른쪽 위로 향하고 있음을 볼 때, 두 변수 [eqn: x`,`y] 즉 물체의 총 무게와 소금물의 농도 사이에는 매우 강한 양의 선형 관계가 있음을 알 수 있다. 대략적인 함수식을 구하면 [eqn: y≈2.26x-133.49]이다. 결론적으로 물체의 총 무게인 부력은 소금물의 농도와 비례 관계에 있음을 알 수 있다.

<실험사진>

□ 주제와 관련된 질문 만들기

물은 수온이4℃일 때 가장 밀도가 높다고 들었다. 그렇다면 왜 0℃가 아닌 4℃가 가장 밀도가 높을까?

2. 어떻게 하면 물이 소실되더라도 가장 적은 양을 소실할 수 있을까?

□ 주제가 응용되고 있는 사례나 활용할 수 있는 아이디어

1. 튜브

2. 태왁

3. 열기구

4. 헬륨풍선

5. 잠수함

6. 배

제9기 ｢다빈치융합스쿨｣ (최종) 탐구리포트

Ⅴ. 탐구결론

1차 실험은 소금물의 소실로 인해 1, 2단계 실험 밖에 수행하지 못하여 부력의 크기와 염도의 관계를 확인할 수 없었다. 그 후 부족한 점을 보완하여 2차, 3차 실험을 진행했으며 2차 실험에서는 전동 거품기로 소금을 녹이고, 유리병 위에서 플라스틱 용기의 뚜껑을 열고 닫아 소금물이 소실 되지 않도록 해 실험의 오차를 최대한 줄일 수 있도록 노력했다.

2차 실험에서 물의 밀도가 이론과 많이 차이가 나는 점을 보완해 3차 실험에서는 증류수를 사용하였했는데, 두 실험 결과의 각 1,2,3,4단계를 정리하면 다음과 같다.

	단계	물체 총무게 (g)	총 소금량 (g)	소금물의 농도 (%)	소금물의 밀도 (g/mL)
2차 실험 결과	1단계	61.1	21	4.6	1.045
	2단계	62.34	34	7.25	1.075
	3단계	63.58	50	10	1.111
	4단계	64.82	67	13	1.150
3차 실험 결과	1단계	61.1	21	4.6	1.045
	2단계	62.34	34	7.25	1.075
	3단계	63.58	50	10	1.111
	4단계	64.82	67	13	1.150

결과를 정리하면

첫째, 물체의 총 무게([eqn: x])와 소금물의 밀도([eqn: y])의 관계는 [eqn: { y} over { x}]의 값이 거의 일정함을 볼 때,

두 변수는 강한 정비례 관계임을 알 수 있으며 대략적인 함수식은 [eqn: y≈0.01735x]이다.

둘째, 소금물의 농도([eqn: x])와 소금물의 밀도([eqn: y])의 관계는 뚜렷한 선형적 관계를 나타냄을 볼 때, 강한 비례 관계라 할 수 있다.

셋째, 물체의 총 무게([eqn: x])와 소금물의 농도([eqn: y])의 관계도 역시 선형적인 증가 형태를 보였으며 강한 비례 관계임을 알 수 있다.

이를 통해 물체가 무거워질수록 그 물체를 띄우기 위해 필요한 소금물의 밀도도 일정하게 높아지고 일정한 부피의 물에 소금이 더 많이 녹아들어 농도가 진해질수록,

용액은 더 무거워지기 때문에 밀도가 커진다.

결론적으로 물체의 총 무게인 부력은 소금물의 농도와 비례 관계에 있음을 알 수 있다. 따라서 부력과 소금물의 농도는 정비례하지 않으므로 우리의 가설을 기각한다.

느낀점과

각오

예준 - 첫번째 실험부터 지금 이 실험까지 완벽한 실험은 나오지 않았지만 부족한 점을 보완하면서 이론에 가까운 실험 결과를 얻어 소금물의 농도와 부력의 상관관계에 대해 정확히 알 수 있었다. 실험을 거듭하고 거듭할수록 완벽에 가까운 더 나은 실험을 할 수 있을 것이라고 생각하고 앞으로는 더 열심히 하겠다.

희승 - 마지막 실험에도 아쉬운 점이 없진 않았다. 실험을 하기 하루 전에 고순도 염화 나트륨을 실험에 써야 한다는 것을 알게 되었고, 물의 부피를 정확하게 잴 수가 없어서 실험 결과가 완전하지는 않은 것 같다. 하지만 나는 우리가 할 수 있는 최선을 다했다고 생각하며 다음에도 이 실험을 발판 삼아 더 발전을 할 수 있다고 생각한다.

※ 참고문헌

1. 선생님도 놀란 초등 과학뒤집기 중력(임진영 저)

2. 선생님도 놀란 초등 과학뒤집기 물(지재화 저)

3. GOGO 과학특공대 23 둥둥 뜨게 하는 부력(정완상 저)

4. LIVE 과학 46(부력과 양력)(박성일 저)

5. 하이탑 중학교 과학1(동아출판)