"수중찌부력"이 아니고, '수중찌무게'가 과학적으로는 옳은 표현 입니다.

바다용 1호찌의 기준은

재질이 "납"이이어야 하고, 무게는 1돈(3.75gf) 짜리 봉돌을 이용하여

바닷물에서 찌맞춤이 되는 찌를 1호찌로 정의하는 것으로 알고 있습니다.

1호찌에 맞는 수중찌가 납으로만 만들었다면, 무게가 1돈중 이어야 합니다.

무게만 중요한 것이 아니라, 어떤 재질로 만들어졌느냐도 매우 중요합니다.

일반적으로 물체의 무게는 공기중에서 지구가 물체를 잡아당기는 힘 입니다.

또는 물체가 지구를 잡아당기는 힘이 물체의 무게입니다.

공기중에서 무겁게 들었던 바위를 물속에서 들어보면 가볍게 들립니다.

이처럼 물체가 물속에서는 무게감이 달라지는데요.

그 이유는 바위가 물속에서 부력을 받기 때문입니다.

와우! 물체가 뜨는 이유가 부력 때문이라는데

가라앉는 물체(바위)에도 부력이 발생한다니 말이 되는 소리입니까?

네~ 그럽습니다.

부력이 있어야 뜨고, 부력이 없으면 가라앉는다고 생각하는 것은

일반인들의 잘못된 부력개념 입니다.

이제부터 흥미진진한 과학의 세계로 들어가볼게요!

1돈중의 납의 부피는 얼마만큼 일까요?

납의 밀도는 11.34g/㎤ 입니다.

이 말은 납의 단위부피(㎤)당 질량이11.34g 이라는 뜻입니다.

질량이 11.34g인 납의 부피는 1㎤ 입니다.

밀도 = 질량 / 부피

부피 = 질량 / 밀도 이므로

납 1돈의 부피는?

3.75g / 11.34g/㎤  =  약0.33069㎤

밀도와 유사한 개념인 비중량 이라는 물리량이 있는데요.

비중량 = 무게 / 부피

부피 = 무게 / 비중량 이므로

납 1돈중의 부피는?

3.75gf / 11.34gf/㎤  =  약0.33069㎤

부력 = 유체의 밀도 * 유체에 잠긴 물체의 부피 * 중력가속도 -----(1)

위 공식에서 유체의 밀도와 중력가속도를 곱하면 N(뉴턴)단위가 되는데요

N을 우리가 흔히 사용하는 무게의 단위(g, kg)로 환산하면 유체의 비중량이 됩니다.

부력 = 유체의 비중량 * 유체에 잠긴 물체의 부피 -----(2)

부력을 (2) 번 공식을 대입하여

바닷물의 평균 비중량은 1.025~1.03gf/㎤ 입니다.

바닷물의 밀도(비중 또는 비중량)는 강하구보다 강하구에서 먼곳에서의 밀도가 높습니다.

특히 장마철에는 특히 심하고요.

그래서 바닷물의 평균 비중량 값을 제시한 것입니다.

납 1돈중이 바닷물(비중량1.03gf/㎤ 일때)속에서 받게되는 부력은?

1.03gf/㎤ * 0.33069㎤ = 0.34061gf

무게의 힘은 아래(중력방향)로 향하고,

부력의 힘은 위(중력반대방향)로 향하기 때문에

위 두가지 힘이 상쇄되고 남는 힘이 물속에서 무게가 됩니다.

물속에서 측정한 무게를 "겉보기무게" 라 하며,

물체의 겉보기 무게는 무게와 부력의 벡터합인 "알짜힘" 이 되는 것입니다.

납 1돈중의 수중봉돌(수중찌)이 찌를 잡아당기는 힘은?

3.75gf  -  0.34061gf  = 약3.40939gf 입니다.

3.40939gf 은 납 1돈중의 겉보기 무게 또는 알짜힘이 되는 것입니다.

※ 제조회사마다 1호 수중찌의 무게가 다른 이유

윗글에서 수중찌의 재질을 납으로 보고 계산해 보았습니다.

이번엔 재질을 구리(동)로 해볼게요.

어떤 재질로 만들던지 1호찌를 바닷물에서 찌맞춤한 수중찌는

항상 3.40939gf 의 힘으로 1호찌를 잡아당겨야 합니다.

구리의 밀도(비중량)는 8.93g/㎤ 입니다.

수식 몇개만 나열해 볼게요~

물체의비중량 = 물체의무게 / 물체의부피 ----(3)

물체의무게 = 물체의비중량 * 물체부피 -----(4)

물체의겉보기무게 = 물체의무게 - 물체의부력 ----(5)

= (물체의비중량 * 물체부피) -  (유체의비중량 * 물체부피)

= (물체의비중량 - 유체의비중량) * 물체부피 ----(6)

물체의부피 = 겉보기무게 / (물체의비중량 - 유체의비중량)  ----(7) 

구리로 만든 수중찌의 겉보기무게가 3.40939gf 일때

구리봉돌의 부피는?

(7)번 공식을 이용하면

= 3.40939gf  / (8.93gf/㎤ - 1.03gf/㎤)

= 3.40939gf  / (7.9gf/㎤)

= 약0.43157㎤

구리봉돌의 무게는?

(4)번공식을 이용하면

= 8.93gf/㎤ * 0.43157㎤

= 약 3.85391gf

1호찌에 맞는 수중봉돌의 재질이

납인 경우의 봉돌무게는 3.75gf 이고,

구리인 경우의 봉돌무게는 3.85391gf 이며,

알루미늄인 경우의 봉돌무게는 5.51219gf 입니다.

이렇게 봉돌의 재질에 따라 봉돌의 무게가 달라짐을 알 수 있는데요.

제조회사마다 봉돌의 재질을 달리 만들었다면

봉돌의 무게는 달라지지만,

수중 봉돌을 바닷물속에 넣고 측정한

겉보기 무게는 모두 3.40939gf으로 만들어야

잘 만들어진 수중봉돌이 되는 것입니다.

낚시도 과학적으로 접근해보면 재미 있습니다.

도움이 되셨기 바랍니다.

혹 오타나 계산실수가 발견되시면 리플달아주세요~