중학-연주시차
틀:15개정 과학 중3 단원 보기
배우는 이유
흥미적
이유 |
어떤 별들은 지구로부터 몇 광년 떨어져 있다고 말한다. 별들의 거리는 어떻게 측정하는 걸까?
출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)
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직업적
이유 |
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학문적
이유 |
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너희들은? | 뭐 연주시차를 구해서 별까지 거리를 구하고 별을 보러 갈껀 아니니까 안배워도 크게 상관없는것 같다. ==> 사실, 저도 그렇게 생각해요. 다만, 지식을 익히는 연습이죠. 그런 가치가 있는 시간이죠 과학은.
우리 눈은 멀리 있는지 가까이 있는지 거리를 어떻게 아는지 |
도입
학습
영상
실험 | 영상 |
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수업요약
핵심개념
개념 | 설명 |
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시차 | 두 곳의 관측지점과 물체가 이루는 각을 시차라 부른다. 두 관측 지점을 A,C 물체를 B라고 한다면 각 ABC를 의미.
먼 곳의 물체를 보고 해당 물체를 손가락 하나로 가린 후 양 눈을 번갈아 뜨면 두 눈 사이의 시차를 쉽게 확인할 수 있다. |
연주시차 | 별은 굉장히 멀리 있기 때문에 지구상의 두 점에서 별의 시차를 관찰하는 건 어려운 일이다. 때문에 지구의 공전을 이용하여 6개월에 한 번 시차를 측정하는데, 이 시차의 1/2을 연주시차라 부른다.
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각의 단위 | 1도를 60개로 나누면 1분, 1눈을 다시 60개로 나누면 1초가 된다. 즉, 각 1도는 3600초이다. 단위는 ''라고 쓴다. |
거리의 단위 | 우주의 단위는 너무 커서 m단위로 표현하기엔 너무 복잡하다. 때문에 이 시간에 pc(parallax of one second)을 도입한다.
pc는 말 그대로 연주시차가 1초일 때의 별까지의 거리를 의미한다. 연주시차를 이용해 100pc 안쪽의 거리를 측정할 수 있다. 1pc = 약 km 이다. |
전개질문
- 가까운 물체일수록 시차는 클까 작을까?
도착질문
- 같은 별을 볼 때 지구에서 볼 때의 시차가 클까, 목성에서 볼 때의 시차가 클까?
학생들의 질문
분류하지 않은 질문
분류 | 질문 | 대답 |
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개념 | 연주시차의 개념을 정의한 사람은 누구인가요 | 처음엔 티코 브라헤가 시작했다고 하는데, 별이 너무 멀리 떨어져 있어서 연주시차가 너무 작기 때문에 측정에 실패, 이로 인해 티코 브라헤는 태양 중심설을 받아들이지 않았다고 해요. 이후 망원경을 이용해 시차를 측정할 수 있었다고 하네요. |
평행하게 입사한다는게 무슨 뜻인가요 | 빛이 서로 만나지 않고 들어온다는 의미라 해석하면 되겠어요. 평행하다는 것은 서로 접점이 없다는 의미잖아요? | |
동물도 다 똑같나요? | 눈에 대해서 말하는거죠? 네, 얼추 비슷해요. 다만 초식동물들은 시야를 넓게 하기 위해 양 옆쪽으로 눈이 달린 경우가 많고, 육식동물들은 사냥물을 덮치기 위해 눈이 전방의 좁은 영역만 보게 되어있죠. | |
별 2개중 먼 것과 짧은 것은 알 수 있지만 정확한 수치는 어떻게 알 수 있나요. | 시차를 알면, 태양과 지구 사이의 거리는 알고 있으니, 이를 이용해 삼각함수를 사용하면 알 수 잇죠. | |
눈이 하나면 어떻게 될까요 | 원근감이 사라지겠죠. 칼 손잡이를 잡으려다가 칼날을 잡게 될지도 몰라요;; | |
태양의 연주시차는 몇일까요? | 90도요;;;? | |
연주시차를 통해서 별까지의 거리를 구할 수있었는데 다른 방법도 있나요. | 네. 별의 적색편이나 변광성 등을 이용하면 알 수 있습니다. | |
과거에 시차를 어떻게 측정했나요.
시차를 어떻게 인간이 측정 할 수 있나요? 그러면 옛날에는 시차측정을 어덯게 했나요? |
눈으로 보고요. 하늘에 모눈종이처럼 이런저런거 설치해 두고 관측한거죠. | |
옛날엔 피타고라스의 정리 공식으로 지구에서 별까지의 거리를 구했다고 하는데 피타고라스의 정리 공식을 이용한 방법이 확실하나요 아니면 연주시차로 구하는 방법이 확실하나요 | 피타고라스 정리 공식을 어떻게 사용했을까요? 이걸 사용하려면 두 변의 길이를 알아야 할텐데.. 연주시차는 한 변의 길이와 하나의 각을 이용한 방법이죠. 확실함 자체는 둘 다 확실하죠. 변치않는 수학관계에 의존하니까요. | |
언제쯤에 연주시차라는게 나왔나요? | 궁금하네요. 조사해서 알려줄래요? | |
눈이 1개일 때는 원근감을 잃게 된다. 눈이 2개일 때는 입체감과 원근감을 얻게 된다.
그럼 눈이 3개일 때는 어떤일이 일어나나요?? |
그닥 더 좋은 효과를 얻긴 어려울 것 같아요. 반면 눈을 하나 더 만드는 데 들어가는 자원이 많아서 2개까지만 만들게 된 것 같네요.
곤충같은 경우엔 여러 개의 눈으로 물체의 움직임을 빠르게 포착할 수 있게 되었지만, 인간처럼 색을 선명하게 인식한다든가 형체를 선명하게 인식하지는 못한다고 해요. 주어진 자원이 한정적인이 다른 능력들을 포기하게 되겠죠. | |
곤충은 왜 겹눈을 가졌나요? 겹눈의 장점은 뭔가요? | 겹눈의 장점은 움직임의 빠른 포착. 시야가 넓죠. | |
동물의 눈도 사람의 눈같이 같은 능력을 하나요 | 포유류라면 기본적으로 비슷한 점이 많아요. | |
초 보다 작은 각도의 단위가 있나요? | 글쎄요, 선생님은 초 이하의 단위를 접해보지 못했네요; 전공을 하게 되면 볼 수 있을지도. | |
코가 두 개인 이유는 향이 나는 곳과의 거리를 알기 위함인가요? | 코는 2개가 아니라 하나죠. 콧구멍이 2개인 이유는, 코를 세우기 위해 가운데 뼈가 들어가서 2개지, 코는 하나라고 보아야 하지 않을까요? | |
귀도 마찬가지일까요? | 귀도 눈과 마찬가지로 2개가 달려 있기 때문에 어디에서 소리가 들려오는지 알 수 있게 도와줍니다. | |
왜 사람의 눈은 두개뿐일까요 많을 수록 좋지 않을까요
왜 눈은 3개가 아닐까요? |
얼굴의 넓이가 제한적이고, 눈을 만들고 관리하기 위한 리소스가 많이 필요하기 때문이죠. 그렇다고 곤충처럼 만들면 색이나, 구체적인 형상 등을 파악하는 능력을 포기해야 하구요.. | |
왜 6개월 뒤를 기준으로 시차를 측정하나요?? | 지구는 1년에 한 바퀴 도니까요. 왼쪽 끝에서 한 번, 오른쪽 끝에서 한 번 측정하려면 6개월에 한 번이 되죠. | |
한쪽 눈이 실명되면 입체감이 사라지겠죠? | 네. 그래서 군대도 현역으로 갈 수 없을 거에요. | |
사람이 날개가 있으면 어떨까요 | 사람이 무겁기 때문에 날개가 다시 퇴화하거나... 사람 몸의 무게를 가볍게 하는 방향으로 적응, 진화하지 않았을까요? | |
호기심 | 왜 입은 한개인가요? | 코를 대신 입으로 쓸 수 있어서....??!?!??
두 눈으로 보고 두 귀로 듣되, 한 입으로 말하라구. |
귀는 왜 2개인가요? 여러개가 달려있으면 더 잘 들을 수 있지않을까요? | 최소 2개여야 소리가 들려온 방향을 파악할 수 있죠. 더 만들 수도 있겠지만... 더 만들면 낭비되는 자원이 많아 이렇게 된 게 아닐까요? | |
사차의 적응못하면 길가다가 잠졸려서 쓰러질수도있나요? | 오늘의 시차는 그 시차랑 다르긴 한데;; | |
기타 | 인생은 무엇일까요 | 답을 찾는 과정이 아닐까. 최선을 다하지 않으면 답을 보는 것조차 허락되지 않았을지도 몰라. |
물리 전공하면서 힘드셨던 점이있나요? | ||
대한민국이랑 시차가 같은 나랑가 있나요? | 일본이요? | |
선생님은 어느 행성이 더 좋으세요? | 일단 비교대상이 없는 질문이라 이상하지만;;; 좋아해왕성~ | |
헛소리 | 혹시 시차라는 랩 아시나요 ㅎㅎ | 우원재?? |
신하가 왕과 헤어질때 하는 말은? , 사람들이 무서워하는 물은? , 갓은 갓인데 못쓰는 갓은? , 방바닥보다 높은 바닥은? , 공원이 늙으면? | 바이킹, 공포물, 오마이갓, 혓바닥, park삭 늙었다. |
더 나아가기
교과 내용이 너무 쉬워서 더 공부하고 싶은 사람들은 보세요~
보기 전에 먼저 생각해보세요~
수업 후, 흥미로운 것
시간이 남을 때에만 보세요~
3D 영상을 구현하기 위해선 편광안경을 쓰거나 VR기기를 쓰고 2개의 화면을 켜서 구현한다. 한 개의 TV로 안경을 쓰지 않고 3D영상을 구현할 수 있을까?
두 눈이 빠르게 뜨고 감길 때 오른쪽 눈과 왼쪽 눈에 주는 영상을 달리 켜주어 뇌에서 3D영상으로 인식할 수 있게 한다. 눈의 프레임을 조금 낮춰도 영상을 인식하는 데엔 큰 문제가 없으니.
답
눈은 왜 2개일까? | |
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답변 | 선생님코멘트 |
하나를 못쓰면 다른 하나로 볼 수 있게 하기 위해
눈은 볼때 중요해서 하나가 없어도 다른 하나로 볼수있어서? |
좋은 답변이지만, 그렇게 치면 왜 중요한 뇌나 심장은 백업이 없을까요? |
입체감, 원근감 등 확보
물체거리를 파악하기위해 더욱 입체적으로 물체를 보기 위해 입체성과 거리감각 거리를 잘 잴려고 눈은 1개일 때와 달리 2개일 때 원근감과 입체감을 부여할 수 있어서이다. 양 눈의 시차를 이용해서 입체감과 원근감을 얻기 위해서이다. |
네, 양 눈의 시차를 이용해서 원근감을 확보합니다. |
시차를 줄이기 위해서? | 시차를 줄이기 위해선 눈 사이의 거리가 좁아야 하죠~ |
사물을 정확히 보라는 신의 계시 | 멋진 말이네 ㅎㅎㅎㅎ |
시야 확보를 위해서 | 시야 확보는 눈 1개로도 되지 않아?? 2개여도 타조처럼 양쪽 끝에 달리는 게 시야 확보엔 더 좋죠~ |
좌뇌 우뇌라서 | 뭐, 연관이 아주 없지는 않다만, 어째서;;? |
앞을 보기 위해서 1개면 잘안보여서
사물을 정확히 보기 위해서 한개만있으면 잘안보이기때문에 |
왜 잘 안보일까요? 핸드폰 카메라는 하나로도 잘 보이던데? |
시차를 줄이기 위해 | 시차를 줄이기 위해 두 눈이라면 우리 눈은 거의 코 쪽에 가깝게 붙어 있어야 하죠. 시차를 만들기 위해 2개의 눈이 있는거죠. |
초점을 맞추려고 | 초점은 수정체로도 맞출 수 있어요. 한 눈이어도 충분하죠. |
가까운 물체일수록 시차는 클까 작을까? | |
답변 | 선생님코멘트 |
크다
크지 않을까요. 가까운 물체일수록 시차는 크다 |
네, 가까이 올수록 두 눈으로 봤을 때의 배경이 더 많이 달라지죠? |
작아짐 | 왜 그렇게 생각했을까? |
멀리있을수록 시차가 큽니다 | 멀리 있으면 양 눈으로 들어오는 정보의 차이가 크지 않아요. 즉 시차가 작죠! |
가까이 있을수록 시차가 작다 | 가까이 오면 왼쪽 눈과 오른쪽 눈으로 들어오는 시각이 달라지지 않나요? 가까우면 시차가 커요~ |
가까울 수록 보는 방향에 따라 물체의 위치가 잘 변하지 않기 때문에 시차에 크기는 크다 | 가까울수록 보는 눈에 따라 물체 뒤 배경의 위치가 많이 변하는 걸 알 수 있습니다! |
같은 별을 볼 때 지구에서 볼 때의 시차가 클까, 목성에서 볼 때의 시차가 클까? | |
답변 | 선생님코멘트 |
멀어질수록 커지니깐 목성에서 보는게 더 크겠죠
멀어질수록 커지므로 목성에서 보는 것이 크다. 멀어질수록 시차는 커지니깐 목성에서 보는게 더 클것 같아욜 |
오, 훌륭, 근데 뭐가 멀어진다는 의미일까요;;?
이처럼 시차가 크면 더 멀리 있는 별들의 거리도 정확하게 측정할 수 있을거에요. |
목성이 지구보다 공전하는 궤도(?)의 반지름이 크므로 시차도 크지 않을까요? | 네, 맞죠. 아래 대답이 더 정확하니 참고해 보세요 ㅎㅎ |
목성이 태양을 중심으로 지구보다 더 멀기 때문에 같은 위치의 별을 본다면 시차가 더 클것이다. | 구체적이고 훌륭한 답변이네요. |
그 별의 거리에 따라 다르다
별이 어디에 있는지에 따라 다르지 않을까요? |
별의 거리와는 상관 없습니다~ 그냥 단순히 생각하면 우리 눈 사이의 거리가 멀어질 때 시차가 커질지 작아질지 생각하면 돼요! |
별은 목성과 지구 사이에 거리와 비교가 안될정도로 멀리 있어서 둘이 비슷할것 같다 | 상대적인 답을 낼 수는 있죠. |
별이 지구에서 가까우면 지구에서 보는것이 크고 목성에서 보는것이 가까우면 목성에서 바라보는것이 클것이다.
지구에서 까지의거리가 목성에서까지의 거리보다 멀다면 지구에서 볼때 더클것이고, 목성에서 까지의 거리가 지구에서 까지의 거리보다 멀다면 목성에서 볼때더클것이다. |
그것과 관련 없습니다. 별의 거리를 측정하는 것은 태양을 중심으로 공전할 때의 시차를 이용한 것으로, 태양을 중심으로 하기때문에 지구에서든 목성에서든 기준이 되는 지점은 태양이기 때문이죠. |