웹상에서 작동하는 행성크기 비교 프로그램은 아래 링크에서 해 보면 된단다.

직접 비교해 보면 정말 태양이 엄청나게 크다는 것을 실감할 수 있을 거야. 

http://sciencej.cafe24.com/html5/planetsize/planetsize.html

 

우측에서 행성을 선택하면 색깔이 칠해진 원이 나타나고

나타난 행성들은 마우스로 드래그해서 이동해 볼 수 있어.

 

 

또 확대 축소 버튼을 눌러 전체적인 크기를 작게 만들어 태양의 크기를 한눈에 보이게 만들어 비교할 수도 있단다.

 

 

실제로 비교해 보니 지구와 달은 정말 작구나.  ^^

행성이나 태양을 드래그 해서 이동시켜 가면서 비교해 보렴


행성들이 사방에서 잡아 당겨도 태양이 중심에서 이리저리 끌려 다니지 않는 이유를 아니?

그건 태양의 질량 때문이야

 

태양은 태양계 전체 질량의 약 99.86%를 차지한단다.

즉 수성,금성,지구,화성,목성,토성,천왕성,해왕성 의 질량을 다 합쳐도 태양계 전체 질량의 0.14% 밖에 안된다는 거지.

 

태양의 지름은 약 139만 2천 킬로미터로 지구보다 109배 크며, 질량은 2×10^30 킬로그램으로 지구보다 약 33만 배 무겁단다.

 

태양계 행성 비교 프로그램을 통해서 한번 비교해 보면서 경이로움에 빠져 보거라. 태양 표면에서 솟구치는 홍염보다도 지구가 작네. ㅠㅠ

'중2과학 > 3단원(태양계)' 카테고리의 다른 글

태양계 행성 크기 비교 프로그램  (0) 2020.07.05
Posted by 민서아빠(과학사랑)

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자유낙하 가상실험 프로그램이다. 아래 링크에서 실험하다 왔겠지? 안 하다 왔으면 아래 링크 눌러서 실험해 보도록 해

http://sciencej.cafe24.com/html5/freefall/freefall.html

자유낙하 운동에 대해 알아볼까?

 

공기저항이 없을때 지구로 떨어지는 물체는 시간에 따른 속력변화가 일정한데 이러한 운동을 자유 낙하 운동이라고 해

위 가상실험에서 확인해 볼 수 있지. 모두 똑같이 떨어지잖아.

 

그런데 무거운것과 가벼운것을 높은 곳에서 떨어 뜨리면 똑같이 떨어진다고?

그건 교과서에나 나오는 이야기이고 실제 떨어뜨려 보면 무거운 것이 먼저 떨어진다.

 

위 가상실험에서 무거운공과 보통공을 떨어 뜨려봐 어떤게 먼저 떨어지는지, 잘 구분이 안된다고? 그럼 깃털과 보통공을 떨어뜨려봐. 물체를 좌우로 움직일 수 있으니까 나란히 놓고 떨어 뜨려도 되고, 아니면 겹쳐놓고 떨어 뜨려도 되.

 

실제로 떨어뜨려 보면 무거운 공이 빨리 떨어진다는 걸 알 수 있단다.

가상실험이 아니라 직접 경험해보고 싶으면 화장지를 하나 꺼내서 책이랑 떨어뜨려 보면 금방 알 수 있어.

그런데 왜 교과서에는 무거운 공이나 가벼운 공이나 똑같이 떨어진다고 말하지?

 

거기에는 조건이 하나 필요하지. 그건 바로 바로 바로 공기의 저항이 없다는 조건이야.

 

가상실험에서 우측 공기저항 옵션에서 진공으로 바꿔 놓고 실험해 보면, 똑같이 떨어지는 걸 알 수 있어. 공기저항이 없으면 물체의 운동은 오로지 중력에 의한 힘만 받게 되거든.

공기가 더 많아지면? 그건 가상실험에서 진공을 끄고, 대기압을 바꿔 보면서 실험해 보면 알 수 있을 거야.

 

그래도 무거운 공은 중력을 크게 받으니까 빨리 떨어질거라 생각되지 않니?

무거운 공이 가벼운 공이랑 똑같이 떨어지는 이유는 무거운공은 질량이 크기 때문에 중력이 커지지만, 무겁기 때문에 움직이기가 쉽지 않다는 거지. 그래서 결국 똑같이 떨어지게 되는 거야.

즉 질량이 2배 큰 걸 똑같이 움직이게 하려면 힘을 2배로 줘야 하겠지. 질량이 2배 커지면 중력도 2배 커진다고 . 그럼 물체의 움직임은? 이전과 같게 된다는 거지

 

무거운 공이라는 것은 사실 가벼운 공 여러개를 뭉쳐 놓은 것과 같지, 축구공 2개를 양손에 잡고 그냥 떨어 뜨려 보고, 그 다음에 축구공 2개를 실로 묶어 놓거나 본드로 붙여 놓고 떨어뜨려 봐도 떨어지는 속력은 변하지 않아.

 

자유낙하 운동은 물체의 질량과 상관이 없이 속력이 빨라지는 정도가 항상 같은 운동을 하게되는 거야. (당연히 공기저항이 없다고 가정해야지)

 

고등학교에서 나오는 문제인데, 공을 같은 높이에서 하나는 그냥 떨어 뜨리고, 하나는 옆으로 힘껏 차면 어떤 공이 먼저 떨어질까? 공기저항을 무시하면 떨어지는 속도는 중력하고만 관계가 있기 때문에 둘다 똑같이 떨어진단다. 위 가상실험에서 보통공과 보통공이동 을 진공에서 동시에 떨어뜨려 보면 알 수 있지.

아래로 떨어지는 공은 오직 중력에 의해서만 결정된다는 것을

 

 

낙하산을 폈을때와 피지 않았을때 떨어지는 속도가 다르다는 건 알고 있겠지? 그런데 만약 공기 저항이 없는 곳이라면 어떨까? 궁금하지 않니?

그래서 가상실험에 사람 모형을 추가해 놓았다. 이것도 공기저항을 바꿔 가면서 실험해 보도록 해

 

모눈종이 1칸이 5m라고 가정하고 시간에 따른 속력 그래프를 한번 그려보면,

자유낙하 운동은 시간에 따라 속력이 일정하게 빨라진다는 것도 알수 있고, 중력가속도도 구할 수 있지.

 

그리고 위 실험에서 설명한 것처럼 자유낙하하는 물체는 질량과 관계없이 속력이 빨라지는 정도가 일정하다는 것도 알 수 있단다.

 

정말로 공기가 없는 진공이라 공기저항이 없다면 똑같이 떨어질까?

BBC에서 실험한 영상이 있네. 이것도 한번 보도록 해.

 

 

 

Posted by 민서아빠(과학사랑)

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섬광사진을 통해 운동을 분석하기 위한 가상실험 프로그램이다.

아래 링크에서 가상실험 하다 왔겠지? 안 했으면 아래 링크를 눌러 가상실험을 함께 하면서 내용을 살펴 보도록 해.

http://sciencej.cafe24.com/html5/stroboscope/stroboscope.html

 

<운동분석>

  어떤 물체가 운동할 때 속력이 빠른지, 느린지, 또는 속력이 변하는지 변하지 않는지 어떻게 알 수 있을까?

운동을 분석하는 가장 고전적인 방법이 섬광사진(stroboscope)을 이용하는 방법이야.

 

깜깜한 암실에서는 아무것도 안보이는데 일정한 시간 간격으로 섬광을 발생시키면 불이 들어오는 순간만 사진에 촬영이 되거든. (위 가상실험에서는 불이 꺼졌을때도 공이 보이는데, 사실은 불이 꺼져 있는 동안은 공이 보이지 않아.)

위 가상실험에서 해 보면 알겠지만, 그래서 공의 위치가 일정한 시간간격으로 사진에 남게 된단다.

 

이제 우리는 운동을 분석할 수 있게 되었어. 경로가 남아 있으니까.

어디보자. 운동이 빨라지면 공의 간격이 넓어 진다는 것도 알 수 있고, 공의 간격이 일정하면 등속운동이라는 것도 확인 할 수 있게 된거지.

또 중력이 작용하는 곳에서는 공이 아래로 떨어질때 시간이 지날수록 일정한 비율로 점점 빨라진다는 것도 공의 간격을 분석해보면 알아낼 수 있었지. 

가상실험을 하면서 아래에 위치한  옵션들을 이것 저것 바꿔 가면서 확인해 봐.

운동시작 하기 전에 드래그해서 축구공의 위치를 바꿀 수 있는 건 알고 있겠지?

 

<가상실험에서 이런걸 고민하면서 실험해 봐>

 
1. 섬광사진이 어떻게 촬영되는지 그 이유는?
2. 섬광사진 터지는 시간이 변하면 똑같은 운동이라도 화면에 보이는 공의 갯수가 변할까? 그 이유는?  그럼 다른 운동일까?
3. 속력이 일정한 등속운동인지 어떻게 알 수 있지? 또 어떤 운동이 더 빠른지 어떻게 알 수 있지?
4. 중력효과를 넣어서 교과서에 나오는 것처럼  포물선 운동이나 자유낙하 운동을 만들어 보자. 그리고 왜 그런 모양이 되는지 생각해 보자. 

  아래 옵션처럼 바꾸고 공의 위치를 맨 아래로 내려 놓은 다음 운동을 시키면 포물선 모양의 운동이 만들어 지지. ^^

5. 그리고 여러가지 운동을 시켜 보고, 서로 비교해 보면서 어떤공통점이 있고, 어떤 차이가 있는지 생각해 보자.  
최근에 한 실험의 흔적이 남아 있기 때문에  5개까지 운동을 비교해 볼 수 있어.

 

<추가질문 - 조금 어려울수도 있어>

가상실험에서 배경에 있는 한칸의 간격은 몇 m 일까?

위 가상실험에서 중력이 작용할 때 중력가속도는 얼마일까? 구해낼 수 있을까?

 

요즘은 기술이 좋아져서 암실이 아닌 곳에서도 카메라의 연속촬영 기능을 이용해서 운동을 분석하기도 한단다. 위 가상 실험에서 암실체크를 끄고 해 볼 수 있지.

 

이건 선생님이 스마트폰에 있는 앱을 이용해서  직접 촬영해 본 운동분석 영상이야.  속력이 변하는지 안변하는지 알 수 있겠니?

 

뭐 이거까지 알 필요는 없겠지만, 참고로 불이 켜지는 시간을 조절할 수 있는 섬광을 이용하면 빠르게 돌아가는 선풍기 날개 회전수도 알아낼 수 있다. 어떻게 알아낼 수 있냐고? 그건 선생님이 촬영한 영상을 한번 봐.

이건 섬광사진의 원리에 대한 설명이니까 자세한 내용은 몰라도 되. 관심있는 사람만 보도록.... ^^

 

Posted by 민서아빠(과학사랑)

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아래 링크에서 부력에 대한 가상실험을 해 볼 수 있다는 건 다 알고 있겠지? 선생님 설명을 들으면서 의문이 들때 마다 가상실험에 들어가서 확인해 보도록 해

http://sciencej.cafe24.com/html5/Buoyancy/Buoyancy.html

 

아래 내용들을 생각해 보면서 가상실험을 해 봐.

1. 어떤 물체가 물에 뜨고 가라앉는지? 이유는?

2. 물에 떠 있는 나무토막을 억지로 물에 담그면 어떻게 될까? 왜 그럴까? 이유는?

3. 모든 물체를 똑같은 부피만큼 담갔을때 어떤게 부력이 제일 클까? 이유는?

4. 금속안에 공기를 넣어 부피를 늘리면 물에 뜨게 할 수 있을까? 이유는?

5. 끈을 묶은 헬륨풍선이 계속 떠오르지 않고 중간에 멈추는 이유는? 

 

<추가실험 - 이게 이해가 되면 정말 부력에 대해 완벽하게 이해한 거야. 하산해도 좋다.>

6. 물에 떠 있는 물체를 물속에 드래그 해서 강제로 집어 넣었다가 놓으면 어떻게 될까? 떠 오른다면 왜 계속 떠오르지 않고 결국 멈추게 되는 걸까?

7. 그 물체를 물 위로 들어 올렸다가 놓으면 어떻게 될까? 왜 계속 가라앉지 않고 중간에 멈추는 걸까?

8. 물에 떠 있는 물체는 부력과 중력중에 어떤게 더 큰 걸까?

9. 액체의 종류가 바뀌면 어떻게 될까? 왜 그럴까?

 

<그럼 부력에 대해 설명해 볼까?>

부력이라는 건 액체나 기체속에 있는 물체가 중력 반대방향으로 떠 오르려는 힘이야.

가장 쉽게 생각하면 우리가 수영장에서 물속에 들어가잖아. 그럼 몸무게가 가볍게 느껴지던거 생각나니?

부력 때문에 그런거야.

 

물에서의 부력은 어떤 물체가 물속에 들어가면 중력 반대방향 즉 물 위로 떠 오르려는 힘을 받게 되는 거야

 

<부력의 크기>

 

재미있는 건 부력의 크기는 물체의 종류와 상관없이 물에 잠긴 부피하고만 상관이 있어. 과학에서 어떤거 하고는 상관없고, 어떤거 하고만 상관있다는 것은 굉장히 재미있고 중요한 일이야.

 

부력의 크기는 물에 잠긴 부피에만 비례하기 때문에, 쇳덩어리나, 플라스틱이나, 나무도막을 넣어도, 물에 잠긴 부피가 같으면 부력도 똑같다는 거지. 신기하지 않니?

 

그럼 물에 잠긴 부피가 커지면 부력도 커진다는 것도 알 수 있겠구나.

항공모함 처럼 엄청나게 무거운 물체도, 물에 잠기는 부분을 크게 만들면 가라앉지 않고 물위에 뜨게 할 수 있다는 거야.

사람도 구명조끼를 입고, 조끼 안에 공기를 넣어 팽팽하게 부풀려서 물에 잠기는 부피를 크게 하면 부력이 커져서 물에 뜰 수 있는 거란다.

 

자 그럼 어떨때 물에 뜨고 어떨때 가라앉는지 실험해 볼까? (위 가상실험을 해 보면 되)

예를 들어 물에 나무토막을 넣었는데, 가라않지 않고 물위로 떠 오른다면 나무토막에 작용하는 중력보다 부력이 더 크기 때문이지.

만약 어떤 물체가 중력과 부력이 똑같다면 그 물체를 물 한가운데 조심해서 놓게 되면 그 물체는 그 자리에 멈추게 되겠지.

쇠처럼 밀도가 큰 물체는 부력보다 중력이 더 크게 작용하니까 당연히 가라앉게 된단다. 하지만 쇳덩어리도 병처럼 만들어서 안에 공기를 넣고, 뚜겅을 닫아서 물에 넣으면 부력이 커져서 물에 뜨게할 수도 있단다.

 

<물체는 언제까지 움직이다 멈출까?>

물에 떠 있는 나무토막은 중력과 부력중에 어떤게 더 큰 걸까? 정답은 같다. 왜냐하면 부력이 더 크다면 계속 떠 오를테고, 만약 중력이 크다면 계속 가라앉게 될 거야. 그런데 물체가 물위에 떠서 멈춰 있다는 것은 부력과 중력이 같다는 거지.

물에 떠 있는 나무토막을 강제로 물속에 집어 넣으면 물에잠긴 부피가 커져서 중력보다 부력이 커지게 되. 그럼 물위로 떠 오르게 되지. 물위로 떠 오르면 떠 오를수록 물에 잠기는 부피는 점점 작아지니가 부력도 작아지게 되지. 그러다가 중력과 부력이 같아지는 곳에서 멈추게 되는 거야.

 

<다양한 액체에서의 부력>

물이 아닌 다른 곳에서 부력의 크기는 어떻게 되냐고? 역시 지금쯤이면 이것도 궁금해 질때가 됐지

유체 안에 있는 물체의 부력의 크기는 유체 내에서 물체가 차지하는 부피만큼의 유체의 무게이다 라고 되어 있어. 우리는 물에서 실험했으니까 물체가 차지하는 부피만큼의 물의 무게가 부력이었던 거지.

그런데 소금물의 경우에는 물보다 더 무겁기 때문에 똑같은 부피만큼 잠겨 있으면 부력이 더 커지게 되.

위 가살실험에서도 액체의 종류를 바꿀때 마다 부력이 달라지는 걸 확인했겠지.

그래서 사해에 가면 사람이 물에 가라앉지 않고 누워서 책을 읽을 수도 있단다.

 

<공기중에서의 부력>

자 마지막으로 공기중에서의 부력을 살펴 볼까?

끈을 묶어 놓은 풍선도 마찬가지야.

공기도 일종이 유체니까 공기중에도 부력이 존재한다는건 다 알고 있게지?

그래서 헬륨풍선이 공중에 떠 오를 수 있는 거란다. 헬륨풍선에 작용하는 중력보다. 공기에 의한 부력이 더 크면 떠 오르게 되지.

그런데 풍선 아래 끈을 길게 묶어 놓으면 풍선은 부력에 위해 떠오르게 되는데, 떠 오르면 오를수록 끈의 길이가 길어지기 때문에 끈의 무게만큰 무거워지게 되지. 즉 중력이 커지게 되는 거야.

그래서 결국 부력과 중력이 같아지는 지점에서 멈추게 된단다.

 

이 원리를 잘 이용하면 헬륨풍선을 마법처럼 공중에 떠 있게 만들수도 있단다. 그건 선생님이 만든 영상을 통해서 확인해 봐.

 

 

중력과 부력을 같게 했으니까. 이제 재미있는 것도 만들어 봐야지. 영상을 통해서 확인해 보도록... ^^

과학은 원리를 알고 나면 그 다음부터는 응용을 해 봐야지. 재미있단다. ^^

 

Posted by 민서아빠(과학사랑)

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아래 링크에서 한랭전선과 온난전선 가상실험을 하다가 왔겠지? 만약 해보지 못했으면 아래 링크에서 해 보도록 해.

http://sciencej.cafe24.com/html5/occludedfront/occludedfront.html

 

위 가상실험에서

온난전선과 한랭전선, 온대저기압 과 폐색전선을 이동시켜 보면서 서로의 공통점과 차이점을 찾아 보도록 해

 

예를 들면 온난전선과 한랭전선 중에 어떤게 더 빠르게 이동하는지, 또 차가운 공기와 따뜻한 공기가 만나면 어떤 공기가 위로 올라가는지, 비가 오는 지역은 넗은지 좁은지, 전선 앞인지 뒤인지, 전선이 지나가고 나면 날씨는 어떻게 변하는지 등등.

 

우선 전선에 대해 이야기 해볼까? 서로다른 성질을 지닌 공기가 만나는 면을 전선면이라고 하고, 전선은...

 

전선? 전쟁터에서 서로 다른 군대가 충돌하고 있는 곳? 

 

과학에서 전선도 전쟁터의 전선과 비슷해. 성질이 다른 두 공기덩어리가 충돌하는 곳이 전선이란다.

전선은 어디에 있을까?

하늘에? 아니지 아군 상공에 전투기가 날아다닌다고 해서 전선이라고 하지는 않지

 

전선은 지표면에서 아군과 적군이 충돌하고 있는 지역을 말해

과학에서도 마찬가지야 성질이 다른 두 공기덩어리가 지면에서 충돌하는 지점을 전선이라고 한단다.

 

<한랭전선>

따뜻한 공기가 자리 잡고 있는 곳에 차가운 공기가 접근해 오면 한랭전선이라고 불러.

 

차가운 공기가 더 무겁기 때문에 따뜻한 공기 아래쪽으로 파고 들게 되면서

따뜻한 공기는 차가운 공기 위로 껑충(?) 뛰어오르게 된단다. 전선면이 경사가 급하게 만들어 지게 돼지

위로 올라가는 공기는 구름이 된다고 했으니 급하게 올라가는 공기는 두꺼운 적운형 구름이 만들어 진단다.

 

구름은 어디에 만들어지지? 전선보다 앞쪽에? 그림을 잘 봐! 당연히 전선보다 뒤쪽에 만들어 지겠지?

(전선은 성질이 다른 공기가 만나는 지면이라고 했던거 기억나지, 선생님이 바닥에 표시도 해 놓았어. ^^)

 

이동속도도 무거운 공기가 밀고들어오니까 힘없는 가벼운 공기가 밀려나게 되면서 빨리 이동하게 된단다.

전선 뒤쪽에 생긴 적운형 구름에서 강한비(소나기)가 좁은 지역에 내리게 되고, 지나가고 나면 추워지게 되지.

잘 이해가 안되면 가상실험에서 한랭전선을 플레이시켜 보면서 사람이 어떻게 반응하는지 확인해 보면 되

 

<온난전선>

반대로 차가운 공기가 자리잡고 있는곳에 따뜻한 공기가 접근해 오면 온난전선이라고 부른단다.

따뜻한 공기는 가벼우니까 차가운 공기위로 올라가게 되. 

 

무거운 공기를 밀어 보지만, 생각처럼 잘 밀리지 않아. 그래서 이동속도가 느리지

따뜻한 공기는 위로 올라가면서 계속 밀다 보니까 전선면(경사면)이 완만해 지고,

올라가는 공기가 만든 구름은 넓은 지역에 얇은 층운형 구름이 된단다

 

구름에서 비가 내리니 약한비가 넓은지역에 오랫동안 내리게 되지

비가 오는 동안 춥다가 비가 그치고 전선이 지나가면 더워지게 되

 

잘 이해가 안되면 그림을 살펴보고, 가상실험에 가서 온난전선을 직접 실행시켜 봐.

 

그러고 보니 비는 온난전선이나 한랭전선이나 항상 추운곳에서만 내리네. 희한하네^^

결론 비가 올때는 춥다(?)

 

<온대 저기압과 폐색전선>

우리나라와 같은 중위도 지역은 북극에서 내려오는 차가운 공기가 요동치면서 온난전선과 한랭전선이 반복해서 지나가는 형태의 전선이 만들어 진단다. 이렇게 우리나라와 같은 지역에 나타나는 기상현상을 온대 저기압이라고 불러.

 

한랭전선이 빠르다고 했으니까. 앞에 온난전선이 지나가고 있으면 뒤에 한랭전선이 빠른 속도로 따라오게 되겠지

(한랭전선을 온난전선이 따라가는 그림은 왜 없냐고? 당연하지 속도가 느려서 절대 따라갈 수 없어. )

그리고 2개의 전선이 지나가면 앞에서 배운 온난전선과 한랭전선에서 일어나는 일들이 차례대로 일어나지. 다시 설명할 필요 없겠지?

 

한랭전선이 온난전선을 바싹 따라오게 되면, 따뜻한 공기는 중간에 포위(?) 당해 있다가, 결국 한랭전선과 온난전선이 만나 둘이 겹치는 순간 폐색전선이 만들어지게 된단다

 

  그럼 그 이후에는 어떻게 되냐고? 전선이 사라지게 되지. 그게 무슨소리냐고? 지표면에서 차가운 공기와 차가운 공기가 만나게 되니까 전선은 사라진단다. 왜 사라지냐고? 지면에서 아군끼리 만났는데 전선이 만들어질 이유가 없잖아. ^^

 

이처럼 우리나라에서는 온난전선과 한랭전선이 번갈아 지나가기도하고, 중간에 전선이 사라져 버리기도 하면서 계속해서 기상변화가 일어난단다. 

 

차가운 공기와 따뜻한 공기중에 따뜻한 공기가 더 가볍다는 걸, 공기는 눈에 잘 안보이니까 물을 가지고 실험한 것이 있어. 그 영상을 한번 보여 줄께. 전선면이 만들어 지는 것과, 바닥에 전선이 만들어지는 걸 확인해 봐.

 

 

혹시 직접 모형을 만들어 보고 싶나?

그럼 아래 링크에 가서 학습지 받아서 직접 모형을 만들어 봐도 된단다.

 

https://sciencelovestudy.tistory.com/13

Posted by 민서아빠(과학사랑)

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한랭전선과 온난전선이 잘 이해가 안 된다고?

그럴 줄 알고 선생님이 입체 학습지를 만들어 놓았다.

 

첨부파일을 다운 받아 출력한 다음(아니면 선생님한테 미리 받은 학습지를 이용)

굵은 실선부분을 잘라서 잘 접으면 구름 모양도 입체적으로 볼 수 있고

각 인형이 있는 곳의 날씨도 예측해 볼 수 있다.

 

주의할 점은 한랭전선의 구름을 자를때 끝까지 다 잘라내지 말고 굵은 실선부분만 잘라야 해.

안그러면 구름이 잘라져 버릴 수도 있어.

 

입체모형을 만들고 나면 날씨가 어떻게 변하는지 쉽게 이해가 될거야.

만들어진 입체 모형을 보면서 배운 내용을 다시한번 상기해 보자.

 

우선 만드는 방법은 아래 동영상을 참고하도로록.

 

 

 

1. 학습지 모습

 

2. 접은후 위에서 본 모습

 

3. 접은후 앞에서 본 모습

 

입체모형을 다 만들었으면 모형을 보면서 나머지 칸을 다 채워 넣도록 해 보자.

힘들면 교과서를 참고해도 된단다.

 

혹시 입체모형 종이가 필요하면 첨부파일 다운 받아서 출력해서 사용하면 된단다.

 

온난한랭전선입체학습지.hwp
0.12MB

모형을 다 만들었으면 아래 가상실험에 가서 만든 모형을 들고 실험해 봐

그럼 한번에 이해될거야.

 

https://sciencelovestudy.tistory.com/14

Posted by 민서아빠(과학사랑)

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아래 링크에서 고기압과 저기압의 기압차이 때문에 생기는 바람에 대한 가상실험 하다가 왔겠지? 아직 안해본 사람은 글을 다 읽고 해보도록 해.

http://sciencej1.cafe24.com/html5/airpressure/airpressure.html

 

 

가상실험에서 왼쪽과 오른쪽의 기압세기를 바꿔 가면서 바람이 어떻게 바뀌는지 알아봐

또 기압차이가 클때와 작을때 어떻게 되는지

그리고 바람이 불어나가거나 들어올때 어떤 방향으로 꺾이는지도 확인애 보도록.

 

<바람의 방향에 대해 설명을 해 볼까>

 

물이 어느쪽으로 이동하냐고 당연히 수압이 센 쪽에서 작은쪽으로 이동하지

그럼 공기(바람)은 어느쪽으로 이동하냐고?

그건 너무 당연하지 기압이 큰 곳에서 작은쪽으로 이동하지

 

그래서 우리가 바람이 부는 곳에 서 있으면 바람이 불어오는 쪽이 고기압, 바람이 불어가는 쪽이 저기압이라는 걸 알 수 있어.

 

지금 우리가 있는 곳이 고기압인지 저기압인지 어떻게 아냐구?

그건 전 시간에 배웠던 토리첼리의 수은이 든 시험관을 거꾸로 세워보면 알 수 있지!

잘 기억이 나지 않으면 다시 공부하고 와

https://sciencelovestudy.tistory.com/9

 

 

그런데 왜 우리가 있는 곳이 어떨때는 기압이 센 고기압이 되고, 어떨때는 기압이 작은 저기압이 될까? 대기의 두께가 막 변하나? 뭐 그럴지도 모르지. 하지만 대기의 두께가 변한다고 기압이 그렇게 쉽게 크게 변하지는 않아.

 

과학자들이 연구해 보니까. 어느지역은 공기가 아래로 내려오면서 지면을 짓누르는 하강기류가 생겨, 그 아래에 서 있는 사람은 다른곳 보다 더 큰 공기의 압력을 받게 되지. 그곳이 고기압이다.

반대로 어떤 곳에서는 공기가 하늘로 올라가는 상승기류가 생겨, 그 곳은 공기의 압력이 작아져서 저기압이 되지.

상승기류? 공기가 위로 올라가면 구름이 생긴다고 하지 않았나?

맞아! 그래서 저기압이 접근해 오면 구름이 생기거나, 비가 오게 된단다.

 

요건 조금 다른 이야기인데

같은 풍선을 하나는 크게, 하나는 작게 해서 투명관으로 서로 연결해 놓으면 공기는 어느쪽으로 이동할까?

큰쪽에서 작은쪽? 아니면 작은쪽에서 큰쪽?

 

아까 말한 것처럼 공기는 풍선의 크기가 아니라 기압이 큰쪽에서 작은쪽으로 즉 고기압에서 저기압으로 이동해.

큰풍선에 공기가 많이 들어있지만, 우리의 예상과는 다르게 기압은 작은 풍선이 더 크단다.

 

그래서 작은풍선에서 큰풍선으로 고기압에서 저기압으로 공기가 이동하게 되.

못 믿겠다고? 그럴줄 알고 선생님이 동영상을 찍어 놨지. 한번 확인해 보렴.

 

 

한가지 더. 고기압에서 공기가 아래로 내려오면 지면을 통해 사방으로 퍼지게 되는데, 이때 우리가 살고 있는 북반구에서는 시계방향으로 꺾이면서 퍼져나가게 된다. 저기압에서는 반시계 방향으로 꺽이면서 들어온단다.

이유는 지구가 자전하기 때문에 전향력 이라는게 생기기 때문이야. 자세한건 고등학교가서 배우도록. 그래도 바람이 꺾이는 방향은 알아야 해.

 

바람이 회전하는 방향은 오른손 주먹을 쥐고 엄지손가락을 세운 다음 엄지손가락을 고기압이나 저기압에서 바람이 상승하거나 하강하는 방향으로 맞추면 나머지 네 손가락의 방향히 꺾이는방향이 된단다.

위 가상실험을 통해 확인해 보도록,

 

 

Posted by 민서아빠(과학사랑)

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아래 링크에서 대류현상 때문에 생기는 해풍과 육풍에 대한 가상실험 하다가 왔겠지? 아직 안해본 사람은 글을 다 읽고 해보도록 해.

http://sciencej.cafe24.com/html5/convection/convection.html

 

뜨거워진 공기는 위로 올라가고 차가워진 공기는 아래로 내려 오면서 대류가 생긴다는 건 알고 있겠지.

유치원때 부터 배워온 거니까.

불켜기를 눌러 초를 이리 저리 움직여 보면, 대류가 어떻게 왜 일어나는지 알 수 있을 거야.

 

좀 더 과학적으로 접근해 보면 뜨거워진 분자는 분자운동이 활발해 지고, 그럼 부피가 팽창해서 밀도가 작아지니까 위로 떠오르게 되지. 미안, 잘 이해가 안되면 과학적인 접근은 통과. ^^

 

마찬가지로 해풍과 육풍이 어느쪽으로 부는지는 육지와 바다중에 어떤 곳이 더 온도가 높은지를 찾으면 해결 되지

 

아참 한가지 주의해야 할 점.

바람의 방향은 항상 불어오는 쪽을 기준으로 부른다는 것 꼭 기억하자.

만약 동쪽에서 서쪽으로 바람이 분다면 동풍일까? 서풍일까? 정답은 동풍. 왜냐하면 불어오는 쪽을 기준으로 바람 이름을 붙이거든.

만약에 내가 서있는데 뒤통수쪽에서 강한 바람이 불어와 맞았다면, 앞바람에 맞았다고 하는 사람은 없겠지. 무의식 중에 바람이 불어오는 쪽을 기준으로 뒷바람에 맞았다고 말할거야.

이처럼 바람의 방향은 항상 바람이 불어오는 쪽을 기준으로 이야기 해. 

 

그럼 해풍은 바다에서 불어오는 바람이고, 육풍은 육지에서 바다로 부는 바람이라는 걸 알겠지?

 

낮에 해안가에 나가면 어떤 바람이 불까?

낮에는 육지가 바다보다 빨리 뜨거워 지기 때문에 육지위 공기는 위로 올라가고(저기압) 바다쪽 공기는 아래로 내려오면서(고기압) 바람이 바다에서 육지로 불어오는 해풍이 불게 되.

상상해봐 더운 여름에 한낮에 해안가에 놀러가면 바다에 도착하는 순간 바다에서 불어오는 시원한 바람을 맞게 될거야. 해풍이 불고 있는 거지.

혹시 한밤중에 바다에 나가본 사람 있니?

밤에는 반대 현상이 나타나.

육지가 빨리 식기 때문에 상대적으로 바다가 더 온도가 높단다. 그럼 바다위에 있는 공기는 하늘로 올라가고 육지쪽에 있는 공기는 땅으로 내려오면서 육지에서 바다쪽으로 바람이 불게 되. 육지에서 바다로 부니까 육풍이라고 부르지

 

한밤중에 해안가에 나갔을때는 바다쪽으로 날아가지 않도록 주의해라. ^^

만약 너희가 조선시대 어부였다면 돛단배를 타고 먼바다에 고기를 잡으러 언제 나가야 할까? 바람 부는 방향을 생각하면 답이 나오지. 

선생님이 라면 끓일때 찍어둔 대류 현상을 동영상으로 보여 줄께. 이건 냄비의 바깥쪽이 가열 되기 때문에  냄비 밖에서 중앙으로 대류현상이 생기는 거야. 가스렌지는 화구가 꽃모양으로 생긴건 알고 있지.

 

 

대류현상이나 육풍 해풍은 어렵게 생각하지마, 어느쪽이 더 뜨거워 지는지만생각하면 되.

뜨거워진 공기는 위로 올라가고, 차가워진 공기는 아래로 내려온다. 그럼 내려온 공기(고기압)는 올라간 공기(저기압) 쪽으로 이동한다.

 

그래도 이해가 안 된다고, 원자폭탄을 터뜨려서 땅에 있는 공기를 하늘로 올라가게 해서 버서구름을 만들면 주변에 바람이 어떻게 불지 생각해 봐. 

 

보는 김에 액체의 대류 실험도 하나 더 보여 줄께. 뜨거운 것은 위로, 차가운 것은 아래로, 그리고 바닥면을 보면 차가운쪽에서 뜨거운쪽으로 이동. ^^

 

 

 

Posted by 민서아빠(과학사랑)

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