운동을 기록하는 방법
틀:15개정 과학 중3 단원 보기
1. 화학반응의 규칙과 에너지 변화
2. 기권과 날씨
3. 운동과 에너지
4. 자극과 반응
5. 생식과 유전
6. 에너지 전환과 보존
7. 별과 우주
8. 과학기술과 인류문명
배우는 이유
| 흥미적
이유 |
물체의 빠르기는 어떻게 정량화 할 수 있을까?
출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)
|
|---|---|
| 직업적
이유 |
네비게이션에서 차량의 속도를 측정하는 방법과 연관. 일정 시간간격으로 운전자의 위치를 측정한 후 위치변화를 시간으로 나누는 방법으로 얻어진다.
우주공학에서 우주선의 경로를 예상하기 위해선 현재의 빠르기를 알아야 한다. 야구선수의 구속 등 스포츠에서 다방면으로 활용. |
| 학문적
이유 |
모든 운동을 이해하기 위한 기초. 측정, 기록이다. |
도입
학습
실험영상
| 내용 | 영상 |
|---|---|
| 시간기록계로 실험하기 | |
수업요약
속력은 어떻게 측정할 수 있을까?
| 소리 | 원인 |
|---|---|
| 시간기록계 이용 | 종이테이프의 분석(타점 간격과 속력 변화) |
| 다중섬광사진촬영 분석 | 운동하는 물체를 한장의 필름에 연속적으로 찍어 운동 상태를 측정. |
수업 후, 흥미로운 것
시간이 남을 때에만 보세요~
전개질문
- 운동을 기록하는 방법엔 어떤 것들이 있을까요?
- 한 자동차가 10분동안 12km를 달렸다 이 자동차는 시속 몇 km일 까?(1반 함동진이 낸 문제)
- 3초동안 달렸더니 속력이 30cm/s가 나왔다 이동한 거리는 몇cm인가(1반 김동진의 문제)
도착질문 다중 섬광사진 시간기록계
- 일정한 시간간격으로 촬영한 물체 사이의 간격이 커야 속력이 빠르다고 할까, 작아야 속력이 빠르다고 할까? 간격이 멀수록 속력이 빠르다 간격이 적을수록 속력이 느리다
- 속력이 빠를수록 시간기록계의 테이프에 찍힌 점 간격은 어떻게 될까?
짧다.
학생들의 질문
| 분류 | 질문 | 대답 |
|---|---|---|
| 정말 측정계로 잰 속력과 계산한 속력이 같은가요? | 항상 오차는 있겠지만... 계산한 속력이라니..? 무슨 의미지;;? | |
| 일정한 시간간격으로 촬영한 물체 사이의 간격이 작으면 어떻게 되나요? | 사진을 찍을 때 물체가 거의 움직이지 않고 있었다는 의미니까, | |
| 속력과 속도의 차이점이 무엇인가요 | 이건 나중에 고등학교에 가면 배워요~ 속력은 빠르기만 나타낸 것이고, 속도는 빠르기와 방향을 함께 나타낸 거에요~ | |
| 평균속력은 달리기에 해당되나요? | 평균 속력은 그 순간 자체의 속력이 아니라, 속력을 평균낸 거라 생각하면 되요.
예를들어, 10초에 100m를 이동했다면 평균속력은 단순히 전체 이동거리를 전체 시간으로 나누면 되요. | |
| m/s는 주로 언제 사용하나요? | 주로 거리단위를 미터, 시간단위를 초로 표현했을 때 읽기 쉬우면 사용합니다.
예컨데, 달팽이 같은 경우엔 너무 느려서, 미터보단 cm를 써서 cm/s 를 쓰는 게 좋겠죠. | |
| 단위:m/s, km/h뜻이무엇인가요? | m/s는 미터(meter)와 초(second)의 단위라는 의미이고,
km/h는 킬로미터(kilometer)와 시간(hour)의 단위라는 의미입니다. | |
| 선생님 잘생기셨습니다 | 거짓말하지 마세요. |
더 나아가기
교과 내용이 너무 쉬워서 더 공부하고 싶은 사람들은 보세요~
- 시간기록계 시뮬레이션
| 시간기록계 시뮬레이션 | https://javalab.org/ticker_timer/ |
보기 전에 먼저 생각해보세요~
답
어째서 속력은 시간/이동거리가 아니라 이동거리/시간으로 정의했을까?
| |
|---|---|
| 답변 | 선생님코멘트 |
| 만약 시간/이동거리로 했다면 속력 단위도 바뀌었을 것이다그래서 이동거리/시간으로 했다
시간x속력=이동거리 에서 양변을 시간으로 나누면 속력=이동거리/시간이 된다. 빠르기에 대한 정보를 얻을수있다. |
질문의 의도를 파악하지 못한 것 같아요~
그쵸 속력의 단위가 바뀌었겠죠. 그런데 왜 '이동거리/시간'으로 정의했는가에 대답은 아닌 것 같네요~ 빠르기에 대한 정보를 왜 '시간/이동거리'로 하지 않았을까요? |
| 공식이라서 | 그 공식에 의문을 갖고 생각의 힘을 키워나가는 과정이 과학인 것 같아요. 고민하면서 역량을 키워보세요~ |
| 물체 사이의 시간 간격이 일정하므로 물체가 이동한 거리로 속력을 비교하기 때문에. | 마라톤이나, 100m 경주 같은 경우엔, 이동거리가 일정하고, 시간이 일정하지 않아요.(그래서 이런 경주의 경우엔 '시간/이동거리'를 사용합니다.)
대부분의 사람이 거리가 아닌, 시간단위를 함께 공유하고 있다는 점에서 좋은 접근이에요! |
| 이동거리/시간이 보기에 더편해서 | 네. 가장 적절한 대답이죠.(허무하죠? ㅎㅎ)
'시간/이동거리'라면 빨라질수록 값이 더 작아지지만, '이동거리/시간'으로 정의하면 빨라질수록 값이 더 커져서 사람의 직관에 맞죠. 그리고, '시간/이동거리'의 경우, 속력이 2배 커져도 보여지는 효과가 미미해요. 이미 큰 속력들 사이에선 그 차이가 별로 보이지 않아요. |
| 운동을 기록하는 방법엔 어떤 것들이 있을까요? | |
| 답변 | 선생님코멘트 |
| 스톱워치, 시간재기 | 스톱워치로 운동을 기록하면 일정 거리를 이동하는 데 필요한 시간을 측정해서 속력을 알 수 있어요.
하지만, 측정구간이 너무 길어서 그 순간의 속력은 알기가 어렵죠.(구간 내에서 빨라지기도, 느려지기도 하잖아요?) |
| 움직이는 물체를 연속으로 사진 촬영을 한다 | 네, 이걸 어려운 말로 다중섬광사진을 찍는다고 하죠~ |
| 시간 기록계를 이용 : 종이테이프의 분석(타점 간격과 속력 변화)
다중섬광(노출)사진 촬영 분석 : 운동하는 물체를 한장의 필름에 연속적으로 찍어 운동 상태를 측정 물체에 속력계를 장치하여 측정 : 자동차의 속도계 속도 측정기 이용 : 스피드 건(도플러 효과를 이용하여 속력 측정) | |
| 일정한 시간간격으로 촬영한 물체 사이의 간격이 커야 속력이 빠르다고 할까, 작아야 속력이 빠르다고 할까? | |
| 답변 | 선생님코멘트 |
| 간격이 작아야 빠르다. | 10초에 한 번 물체의 위치를 기록한다고 생각해 봅시다.
어떤 물체는 10초마다 사진을 찍을 때 20m 이동하고, 다른 물체는 40m 이동한다고 생각해 봐요. 동시에 두 물체의 사진을 찍는다면, 빠른 물체가 더 멀리 찍혀있겠죠?? 즉, 일정시간간격으로 촬영할 때 사이의 간격이 멀어야 더 빠르다고 할 수 있습니다.
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| 간격이 커야 빠르다. | |
| 속력이 빠를수록 시간기록계의 테이프에 찍힌 점 간격은 어떻게 될까? | |
| 답변 | 선생님코멘트 |