데카르트 잠수부: 두 판 사이의 차이

데카르트 잠수부 실험을 위하여 '잠수부'로 쓰일 작고 잘 휘지 않는 한 쪽 끝이 열린 관을 준비한다. 이 '잠수부'를 페트병처럼 크고 유연한 용기에 넣고,용기에 물(다른 액체도 상관은 없다)을 채운 후 용기를 밀폐시킨다. '잠수부'에는 어느 정도 물이 채워져있지만채워져 있지만 '잠수부'가 용기속의용기 속의 물에 완전히 가라앉지 않고 수면 근처에 떠있도록 부력의 균형을 맞출 수 있게 하는 충분한 양의 공기가 들어있다.

'잠수부'에는 충분한 부력을 받을 수 있을 정도의 공기가 들어있으므로 물의 표면에 떠있게 된다. 이 때 용기에 압력을 가한다면 [[파스칼의 법칙]]에 의하여 용기 내의 [[수압]]이 증가할 것이고, '잠수부' 안에 들어있는 공기방울에 가해지는 수압도 증가하게 될 것이다. [[보일의 법칙]]에 의하여 기체의 압력과 부피는 반비례하므로 공기에 가해지는 압력이 증가하게 된다면 그만큼 공기의 부피는 감소할 것이다. 공기의 부피가 감소하므로 '잠수부' 내부의 공간을 물이 대체하게 되고, 따라서 '잠수부'가 밀어내는 물의 무게는 줄어든다. [[아르키메데스]]의 원리([[부력]]의 원리)에 따라 '잠수부'가 밀어내는 물의 무게가 감소하면 그만큼 '잠수부'에 작용하던 물의 부력은 감소하게 된다. 따라서 '잠수부'에 작용하던 부력과 중력의 평형이 깨지며 '잠수부'는 용기의 밑바닥으로 가라앉게 된다. 용기에 가해지던 압력을 제거하면 '잠수부' 안의 공기가 다시 팽창하므로 부력이 원상태로 증가하며, '잠수부'는 다시 수면 위로 떠오르게 된다. 만약 '잠수부'의 무게와 '잠수부'가 밀어내는 물의 무게가 같다면 부력과 중력이 완전히 평형을 이루므로 '잠수부'는 수면에 뜨지도, 밑바닥에 가라앉지도 않고 용기의 중간쯤에 떠있게 된다.