과학과 나의 미래

틀:15개정 과학 중1 단원 보기

1단원. 지권

1. 중학:지구계
2. 중학:지권
3. 중학:암석
4. 중학:광물
5. 중학:풍화
6. 중학:대륙이동설
7. 중학:판의 이동
8. 중학:화산, 지진

2단원. 힘과 운동

1. 중학:힘의 표현
2. 중학:중력, 무게
3. 중학:탄성
4. 중학:마찰력
5. 중학:부력

3단원. 생물의 다양성

1. 중학:다양한 생물(변이)
2. 중학:생물의 분류
3. 중학:생물 다양성

4단원. 기체의 성질

1. 중학:기체의 입자모형
2. 중학:증발과 확산
3. 중학:기체의 압력
4. 중학:기체의 압력과 부피
5. 중학:기체의 온도와 부피

5단원. 물질의 상태변화

1. 중학:물질의 세 가지 상태
2. 중학:물질의 상태변화
3. 중학:상태변화와 입자배열
4. 중학:상태변화와 온도변화
5. 중학:상태변화와 열에너지

6단원. 빛과 파동

1. 중학:물체를 보기
2. 중학:빛의 합성
3. 중학:평면거울
4. 중학:오목거울, 볼록거울
5. 중학:오목렌즈, 볼록렌즈
6. 중학:파동의 요소
7. 중학:파동의 종류
8. 중학:다양한 소리

7단원. 과학과 나의 미래

1. 과학과 나의 미래

배우는 이유

흥미적 이유	그랜드피아노의 모양은 왜 다 비슷할까? 출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~) 사람들이 똑같은 음을 내도 느껴지는 소리가 다르다. 왜 같은 음을 내는데 사람마다 다른 느낌이 들까?(악기를 연주할 때에도 같은 음일지라도 악기마다 소리의 느낌이 다르다.)
직업적 이유	소리, 음향을 다루는 이들에게 기초지식. 어떻게 하면 가수의 노래를 더 선명하게, 좋게 만들 수 있을까? 음향설계자, 음원설계자, 오디오 마스터링 등에서 사용되는 기초지식.
학문적 이유	소리를 정량적으로, 수학적으로 다룰 수 있게 되면 소리를 듣지 못하게 된 이들에게 소리를 돌려줄 수 있지 않을까? 소리의 특성을 이해하면 사이렌, 경보음처럼 사람의 귀에 정확히 들려야 하는 용도의 소리를 만들거나, 취침용 소리를 만드는 등 상황에 따른 소리를 만들 수 있지 않을까?

학습

실험영상

내용	영상
오실로스코프와 소리
예전에 찍었던 병나발 불기나..이런저런 영상 뒤져보자.

선생님이 계획하고 있는 실험

1-4 성주원의 질문 '사람은 얼마나 높은 소리를 낼 수 있나요?' 교내대회를 열어보는 것도 좋겠다!

1-4 원종혁의 한마디 '앱 중에 튜너라는 앱을 사용하면 음의 파동을 볼 수 있어서 파형을 관찰할 때 사용하면 좋겠습니다.' 아이들과 같은 음을 내게 하거나, 크기를 다르게 하거나, 다양하게 변화시킴으로써 변하는 파형을 보여주는 것도 좋겠다!

수업요약

소리	원인	응용
소리의 크기는 어떻게 측정할 수 있을까?	파동의 진폭이 얼마냐 크냐가 소리의 크기를 결정한다. 파동의 진폭이 크면 큰 소리가 난다.	악기의 줄을 세게 튕기거나, 세게 불어 소리를 크게 낼 수 있다. 스피커에 전기를 세게 흘려 큰 소리를 낼 수 있다.
소리의 높낮이는 어떻게 측정할 수 있을까?	파동의 진동수가 크면 높은 소리가 난다.	기타의 줄 길이, 가야금, 바이올린, 해금 등 현악기 줄의 길이를 조절하여 높낮이를 조절한다. 리코더, 섹소폰, 플릇 등 관악기의 관 길이를 조절하여 높낮이를 조절한다.
소리의 음색은 왜 다를까?	악기, 사람마다 파동의 모양(파형)이 다르기 때문이다.	최고급 나무를 사용하고 악기를 길들여 좋은 음색을 갖게 한다.(진짜비싸;;) 변성기가 지나면 낮은 소리가 강화된 형태가 된다. 컴퓨터를 이용해 파형을 일그러뜨리면 괴물소리나 효과음을 만들 수도 있다.

수업 후, 흥미로운 것

시간이 남을 때에만 보세요~

재난문자 소리는 사실 도서관 소음밖에 안된다는 거 알아? 근데 왜이렇게 크게 들릴까?

1분50초부터. 소리를 어떻게 볼 수 있을까?

의외로 세탁기로 할 수 있는 것(https://www.fmkorea.com/3171547826)

사람마다 들을 수 있는 진동수가 달라요~ '어떤 주파수에서 당신은 소리를들을하기 시작 했습니까?'

들리지 않는 소리를 이용해 음파무기를 만들 수도 있어요! 혹은 엄청 고통스럽게! '이 소리를 듣고 귀가 멀었다.｜빨간토마토'

질문

전개질문

1. 악기의 소리가 작을 때 어떻게 하면 소리가 커질까?
2. 악기의 소리가 낮을 때 어떻게 하면 소리가 높아질까?

도착질문

1. 리코더의 솔, 기타의 솔, 피아노의 솔의 음은 같지만 느낌이 다르다. 왜그럴까?
2. 소리의 3요소는?(2반 정규민의 문제)
3. 일단 바이올린은 비올라와 아주 미세하게 다른데 울림통에 차이는 무엇이 있을까요?(4반 조우진의 문제)

학생들의 질문

소리 높이에 관한 질문

질문	대답
왜 진동수에 따라 높낮이가 달라지나요?	왜 그런지는 모르겠지만, 사람의 뇌에서 그렇게 인식을 하는거죠. 진동수가 크면 비교적 멀리 퍼질 수도 있어서 여자, 아이의 경우 도움을 요청하기 좋았을 것 같네요. 이런 방식으로 진화론적 이유가 있지 않을까요?
진동수를 완전많이 높이면 완전높은 소리가 나나요	한 17000Hz정도 되면 안들립니다.(완전히)
파동의 진동수가 높으면 높은 소리가 난다고 배웠는데, 사람마다 다르겠지만 고막이 파열되려면 평균적으로 얼마나 파동의 진동수가 커야하나요?	고막의 파열은 소리의 높낮이와 상관 없고, 소리의 크기에 연관이 있겠죠? 진폭이 커져야 합니다. 인터넷에서 데시벨 표를 찾아보세요~
같은 악기여도 진동수가 다를수 있나요?	기타의 경우 줄의 길이를 다르게 만들면 다른 진동수가 나오잖아요?
진동수가 커질때마다 음이 높아지는데 특정 진동수에 음이 있는건가요?	네, 특정진동수에 해당하는 음이 있어요!
남자는 음이 낮고 여자는 음이 높은데 이것이 진폭의 차이 때문인가요?	진폭 아니구요, 진동수 차이입니다~
파동의진동수를 계속 낯추면 소리가계속작아지나요? 아니면 특정소리까지 가면 멈추나요.	진동수와 소리의 크기는 관련이 없어요.(사람의 인식과는 관련이 있기도 합니다만;;) 다만.. 진동수가 20즈음 되면 사람이 '음'이라고 인식하지 못하게 됩니다.(그냥 타악기로 인식)

소리 크기에 관한 질문

질문	대답
파동이 크면 소리도 커지나요?	파동의 진폭이 커지면 소리도 커지죠.
소리가 커지면 유리가 깨질수 있나요? 소리가 커지면 만화에서 본것처럼 유리창 깰수 있나요?	당연하죠~ 축제같은 곳에서 음악을 크게 틀면 몸이 울리잖아요? 그 울림이 커지면 물체를 부수는 데에도 쓸 수 있겠죠.
소리가 커진다는건 진동수가 많단 소리고 그럼 진동으로만 유리같은거 부술수있나요?	소리 크기와 진동수는 직접적인 연관은 적답니다~
소리가 커지면 왜 유리같은것이 깨지는건가요?	물질을 이루는 구성성분이 일정 영역 밖으로 나가면 물체의 결합이 풀려버리잖아요? 유체의 경우엔 원래대로 돌아오지만, 고체의 경우엔 한번 무너진 구조를 회복하지 못하죠.
진동을 계속 느끼면 왜 가려운 느낌이 들때가 있나요?	소리의 진동이 몸에 전달되서 몸을 툭툭 치는 것 같죠!
소리가 너무 크면 안 들린다는데 왜 안 들리는 거에요?	인지를 못한다는 말이 되겠죠. 그냥 충격파가 됩니다.

소리 음색에 관한 질문

질문	대답
파형이 없는 악기는 없죠?	파형이란 건 파동의 형태인데, 파동이 있으면 그 형태가 없다고 말할 순 없잖아요?
같은악기라도 파형이 다를수 있나요???	네. 같은 회사에서 만들어진 악기라도 어떻게 길들였느냐에 따라 느낌이 달라져요.
사람의 입모양이 다르면 느낌이 다른가여?	네, 소리를 울리는 공간의 크기가 달라져서 음색이나 소리의 크기가 달라질 수 있어요.
그러면 소리를 같게 만들수도 있겠네요??	진폭과 진동수를 갖게 만든다는 말이죠? 그런데, 진동수와 진폭이 같다 하더라도.. 같은 악기라도 미세한 차이로 인해 파형이 조금씩 달라져요;;
우연이라도 다른 악기나 사람끼리 같은 파형이 나올수 있나요?	비슷하게 흉내낼 순 있어요. 비트박스나 아쟁총각 검색 ㄱㄱ
파형으로 악기를 구별할 수 있을까?	네, 딥러닝을 시킨다면 가능할 것 같은데요?
파형은 두가지밖에없나요? 다른모양의 퍼형이라던지..	파형은 엄청 많은데요!?!? 엄청나게! 아마 종파, 횡파를 착각한 듯; 파동도 깊이 들어가면 러브파 등 여러 종류가 있어요~
같은 소리도 파형이 다르면 완전 다른 소리인가요?	네, 진동수와 진폭이 같다 하더라도, 파형이 다르면 다른 소리가 납니다. 마치 사람 목소리에 오토튠 걸듯??

소리 일반에 관한 질문

질문	대답
우주에서도 소리가 나나요?	공기가 없으니, 다른 방식으로 소리를 전달해야겠죠~ 종이컵 전화기라든가...
우주에서는 소리가 나오자마자 흩어져서 안들리는 건가요?	흩어질 공기가 없어 안들립니다.
우주처럼 공기가 아예 없는 곳은 소리가 안들리는데 그럼 공기가 너무 많은 곳에서는 소리가 다른 곳에서 보다 크게 들리나요?	네, 땅이나 물속에선 소리가 더 빠르게, 멀리 전달될 수 있어요.
우주에서는 안들린다 했는데 그럼 진공상태에서도 소리가 안들리나요?	네, 당연히!
파동에서 소리가 나는 이유는 무엇인가요?	파동에서 소리가 난다;;;?? 소리가 파동의 형태로 나타납니다.
목소리는 어디가 진동해서 나는 소리인가요?	성대요!
성대는 어떻게 떨림을 주어 우리 귀에 들려요?	일단 성대가 떨리면 몸 전체도 함께 떨리기 때문에 우리 귀에 쉽게 들어오고, 성대가 공기를 떨게 만들면 그 떨림이 상대방의 귀까지 전달되죠.
사람의 몸은 어떻게 성대를 떨리게 하나요?	관악기처럼 공기를 내보내면서 떨게 만든다고 보면 될 것 같아요!
떨림은 언제부터 알았나요?	글쎄요. 원시시대부터 알 수 있지 않았을까요? 가장 유력한 설은... 활을 튕길 때 나는 소리?
진동이 없으면 악기의 소리가 나지 않나요?	네. 소리 자체가 떨림이니까.
물질에도 파형이 존재 하나요?	네, 물질도 외부의 힘에 의해 교란당하면 파형이 생기죠.
휘바람도 파동인가요?	당연!
소리의 최대치와 최저치가 있나요? 있으면 소리의 높낮이가 어느정도 되죠?	진동수는 20~17000Hz 정도, 진폭은 데시벨로 0~200dB라고 보면 됩니다. 데시벨과 소음관계참고해 보세요~

소리 활용에 관한 질문

질문	대답
악기도 파동을 낼수있나요? 악기와 과학은 많이 연관되어있나요?	소리가 파동이잖아요?
악기가 과학이랑 관련이 많나요?	네. 엄청나게. 요즘엔 다 전자식으로 악기를 만들잖아요?? 꼭 전자식이 아니더라도 기타, 바이올린의 울림통, 피아노의 현 제작, 드럼의 울림 등 종합과학세트죠~(지미핸드릭스같은 경우엔 일렉기타를 스스로 개조해서 썼다고도 하고요)
떨림 없이 음을 내는 악기는 없어요?	없어요. 심지어 전자악기도 스피커를 흔들어서 소리를 내잖아요?
관악기의 경우 소리가 울리며 나오는 것인가요? 아님 나와서 울리나요?	애매하네요; 소리가 입구 근처에서 만들어지거든요. 입구를 막으면 공기가 오가지 못해 소리가 만들어지지 않아요.
질문 더 나아가기에서 정수비 라고 돼있는데 정수비가 무엇인가요?	2:3, 4:5 같은 비율. 자연수비라고 해도 괜찮겠네요~
악기의 계이름은 다른데 음이 같은 것도 있나요?	??? 악기의 계이름이 다르다니??? 서양악기라면 CDEFGAB 를 쓸텐데?
치는 악기는 타악기 부는 악기는 무엇잉가요?	치는 악기는 타악기를 의미하는 건가? 드럼, 심벌 등이 있겠죠. 부는 악기는 관악기라고 하죠. 리코더, 플릇 등이 있지요~
귀뚜라미는 어떻게 소리를 내나요?	날개를 비벼서요. 바이올린과 비슷하다고 보면 될 것 같네요~
간이 청진기를 만들면 제대로 들릴까요?	어렸을 적 종이컵 전화기 정도는 만들어봤겠죠? 비슷해요.
우주에서는 소리가 안들리는데 왜 무전기는 되는가요?	무전기는 전파로 신호를 전달하니까요~
안전문제 말고도 크게 느껴진다는 하지만 작은 소리는 있나요?	모기....?
난타는 어떤형식으로 소리가 나요?	타악기입니다. 막을 진동시켜서 나요~
줄에 서로 각각 다른 굵기로 똑같은 힘으로 줄을 떨리게 할 때 소리가 다른가요?	네 달라요! 대학교에 가면 왜 다른지 공식을 유도할 수 있어요!
그럼 가로등을 처서 진동이 울리는 것으로도 악기를 만들수 있나요?	네! 나중에 친구들과 함께 그런 영상 찍으면 재미있겠네요~
이런 것들이 성대모사나 모창과 관련을 가지나요? (성대모사를 할때 저런 조건들을 갖추어야 똑같이 목소리를 낼 수 있나요?)	네, 높낮이와 음색을 비슷하게 하기 위해 진동수와 파형을 비슷하게 만들어줘야겠죠!
마이크에 뚫린 구멍을 몇개 막으면 느낌이 다르게 들리나요	네, 들어가는 소리의 양이 변하니 진폭도 변하겠지만, 마이크 내부에서 공명하는 진동수가 달라져 음색도 조금 변할거에요!

헛소리

질문	대답
골프채는 진동수가 높나요?	잉? 왠 골프채에 진동수?
우리 일상 속에서 볼 수 있는 파동은 전에 배웠던 것 말고 또 무었이 있나요?	글쎄요.. 흠; 전시간에 거의 다 말한 것 같은데;;
선생님은 악기연주를 잘하시나요?	네, 쩔죠.

선생님이 해결하지 못한 질문

질문	대답
악기들중에서 악기종류는 다른데 같은계이름을 했을때 소리가 거의 비슷하거나 똑같이 나는 악기가 있나요?	이건 음악선생님께 여쭤봐야 하겠는데;;?
사람은 어디까지 소리를 크게 낼수 있나요??	실험해보자!

분류하지 않은 질문

분류	질문	대답
	악기의 가장 큰소리를 낼떄는 무슨 제질로 만들어야 할까?	이거 궁금하네; 문제로 써줬는데 답이 뭐니 성준아?

더 나아가기

교과 내용이 너무 쉬워서 더 공부하고 싶은 사람들은 보세요~

1. 화음은 어떻게 생기는 걸까?

보기 전에 먼저 생각해보세요~

1. 진동수가 간단한 정수비를 이룰 때 화음이 된다.

답

사람들이 똑같은 음을 내도 느껴지는 소리가 다르다. 왜 같은 음을 내는데 사람마다 다른 느낌이 들까?(악기를 연주할 때에도 같은 음일지라도 악기마다 소리의 느낌이 다르다.)
답변	선생님코멘트
파형이 달라서
진폭이 달라서	진폭이 다르면 소리가 크게 들립니다.
진동수가 달라서	진동수가 다르면 소리의 음(높낮이)이 다르게 들립니다.
악기의 소리가 작을 때 어떻게 하면 소리가 커질까?
답변	선생님코멘트
진폭을 크게한다, 진폭을 크게하면 소리가 커진다, 떨림을 크게 한다 현악기일때만) 세게 당긴다 세게 튕기거나 불면 된다. 한마디로 진폭이 넓게 되도록 하면 된다. 타악기=쎄게 치기 현악기=줄을 높게 조율한다 관악기=쎄게 분다.	네, 악기를 세게 불거나 세게 쳐서 진폭이 커지게 하면 됩니다.
터널 같은데 가서 하면 된다. 하수구같은 데서 하면 소리가 울린다. 깔대기 모양의 컵이나 종이를 갖다 댄다.	참신했어요! 우리가 배운 것을 토대로 접목하자면 진폭에 대한 이야기가 나와야겠죠~?
악기의 소리가 낮을 때 어떻게 하면 소리가 높아질까?
답변	선생님코멘트
배에힘을주고솜을홉~~~후~~하면됨 진동을 크게 낸다. 악기의 줄은 살살 튕기거나, 약하게 불어 소리를 작게 한다 파동의 진폭을 키운다 세게 튕기거나 불면 된다. 한마디로 진폭이 넓게 되도록 하면 된다.???	강하게 치거나 힘을 빼는 것은 소리의 크기만 조절할 뿐, 소리의 높이와는 연관이 적습니다. 소리의 크기는 진폭과 관련있지만, 소리의 높낮이는 진폭과 관련이 없습니다.
진동수를 크게한다 현악기일때만) 줄을 팽팽하게 한다 악기의 줄이나 통 또는 관 등의 크기나 길이를 짧게 한다. 짧은 관을 불거나 짧게 잡고 뚱기거나 기타의 경우 기타줄을 짧게 잡거나 팽팽할때 소리가 높아진다 타악기이면 쎄게 치고 현악기면 줄을 팽팽하게 해서 높은음이 나도록 조율하고 관악기면 더 쎄게 불면된다.	네, 관의 길이를 줄이거나 현의 길이를 줄이면 진동수가 커집니다. 아니면 줄을 더 팽팽하게 만들어 빠르게 진동하게 만들든가요!
리코더의 솔, 기타의 솔, 피아노의 솔의 음은 같지만 느낌이 다르다. 왜그럴까?
답변	선생님코멘트
소리의 음색이 다르기 때문이다(악기마다 음파의 파형이 다르기 때문이다) 악기, 사람마다 파동의 모양(파형)이 다르기 때문이다.	네. 같은 악기라도 갖고 있는 음색이 조금씩 다 다릅니다. 그래서.. 비싼 바이올린은 우리집보다 비싸지요;;
소리마다 달라서	뭐가 다른 걸까요?