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# 중등과학47

[2023]VII-1-01. 별과 우주 3 2. 별의 밝기별은 여러 가지 특성을 나타낸다. 많은 별의 특성 중 우리는 별의 밝기와 온도에 대해 다루어 보도록 하겠다. 먼저 손전등이 나에게 비추는 상황을 생각해 보자. 손전등이 멀어질수록 손전등의 상대적인 밝기는 어떻게 되는가? 점점 어두워질 것이다. 이렇듯, 기본적으로 빛을 내는 천체인 별의 밝기는 별과 관측자 사이의 거리가 멀어질수록 감소하게 된다. 정확하게는, 별의 밝기는 거리의 제곱에 반비례한다.Q1. 별이 2배 멀어진다면 별의 밝기는 몇 배 어두워지는가?2)Q2. 별이 3배 가까워진다면 별의 밝기는 몇 배 밝아지는가?3)이러한 별의 밝기는 고대 그리스의 과학자인 히파르코스에 의해 집대성되었다. 히파르코스는 무려 맨눈으로 관측한 별들을 밝기로 구분하였는데, 가장 밝은 별을 1등급, 가장 어두.. 2023. 11. 11.
[2023]VII-1-01. 별과 우주 2 [자료] 연주 시차와 관련된 자료들연주 시차를 측정하는 방법에 대해서 더 알아보자. 연주 시차가 거의 변하지 않는 ‘배경별’을 이용하여 별의 연주시차를 측정할 수 있다(그림 3). 먼저 배경별을 기준으로 관측하고자 하는 별을 6개월 간격으로 관찰한다. 먼저 좌측에서 보면 배경별을 기준으로 0.06`` 떨어져 있음을 알 수 있다(S1). 6개월 간격으로 별을 다시 관찰한다. 우측에서 보면 배경별을 기준으로 0.04`` 떨어져 있음을 알 수 있다(S2). S1과 S2의 차이는 시차에 해당하므로, 이 둘의 합의 반을 연주 시차로 계산할 수 있다. 결과적으로, 별S의 연주 시차는 (0.06``+0.04``)/2 = 0.05``이다.배경별과 관측하고자 하는 별 사이의 거리는 ‘각거리’로서 계산된 것이다. 각거리란.. 2023. 11. 10.
[2023]VII-1-01. 별과 우주 1 1. 연주 시차하나의 물체를 서로 다른 위치에서 바라보면 물체가 보이는 모습이 다르게 보인다(그림 1). 이러한 두 관측 지점 사이의 각도 차이를 시차라고 한다. 사실 시각의 차이를 ‘각도’로 표현한다는 것은 지극히 논리적이고 과학적인 발상이다. 과학에서는 항상 추상적인 내용을 논리적이고 구체적이게 표현할 수 있어야 하는데, 시각의 차이를 각도로 표현한다는 점이 필자는 인상깊었다. 물론 시험과는 크게 관련 없는 내용이니 깊게 생각할 필요는 없다. 그림 1은 시차의 발생 과정을 나타낸 그림이다. A지점에서 새를 바라보면 새가 마치 A`에 있는 것처럼 보인다. 그런데 B지점에서 새를 바라보면 새가 마치 B`에 있는 것처럼 보인다. 즉, 같은 위치에 있는 새를 바라보았지만, 마치 새가 다른 위치에 있는 것처럼.. 2023. 11. 9.
[2023]II-1-02. 전류와 전압, 그리고 저항 5 (完) 4. 저항의 연결우리는 위에서 전류, 전압, 그리고 저항에 대해서 학습하였다. 실제로 저항은 도선에 반드시 한 개만 존재할 필요는 없으므로, 우리는 저항의 연결 방식과 그로 인한 차이를 이해할 필요가 있다. 위에서 이해한 옴의 법칙을 바탕으로 계산이 진행되며, 크게 어렵지 않으므로 천천히 읽어보며 따라오도록 하자. 먼저 전기 회로에서의 여러 가지 표기에 대해 익혀보자.특히 전지에서 (+)극이 얇고 긴 선으로 표기된다는 점에 유의하자. 시험 문제에서 (-)극과 (+)극을 직접적으로 제시하지 않더라도, 우리는 이 길이를 통해 극을 파악할 수 있어야 한다. 한편, 저항과 전구는 다른 모양으로 표시하기는 하지만, 전구를 도선에 연결하면 저항이 발생하므로, 시험 문제 수준에서는 저항과 전구는 같은 것으로 간주한다.. 2023. 11. 6.
[2023]II-1-02. 전류와 전압, 그리고 저항 4 3. 옴의 법칙 독일의 과학자인 옴(Ohm)은 전압과 전류가 비례하며, 전압과 저항이 비례하고, 전류와 저항이 반비례함을 수식으로 표현하였는데, 이를 옴의 법칙(Ohm’s law)이라 한다. 전압은 V, 전류는 I, 저항은 R로 표현하므로, 수식으로 표현하면 아래와 같다. V = I × R 회로에 흐르는 전류, 전압, 그리고 저항을 제대로 다루기 위해서는 이러한 옴의 법칙의 계산 훈련이 충분히 되어야 한다. 따라서 우리가 연습하여야 하는 것을 정리해 보자면 다음과 같다. ① 전압을 구해야 할 때는, 전류와 저항을 곱한다. (V=IR)② 전류를 구해야 할 때는, 전압을 저항으로 나눈다. (I=V/R)③ 저항을 구해야 할 때는, 전압을 전류로 나눈다. (R=V/I) 비례, 반비례 관계를 공리에 가깝게 이해하.. 2023. 11. 5.
[2023]II-1-02. 전류와 전압, 그리고 저항 3 2. 전기 저항 전류는 전하의 흐름, 그리고 전압은 전류가 흐르기 위해 필요한 압력이라고 이야기하였다. 그렇다면, 압력을 무한정 올리면 전류 역시 무한정 증가하게 될까? 아쉽지만 그렇지 않다. 전압의 크기가 증가하면 할수록 전류의 세기도 커지지만, 이러한 전류의 세기가 증가하는 것을 방해하려는 힘 역시 동시에 강해진다. 이렇듯, 전기 회로에서 전류가 흐르는 것을 방해하는 정도를 전기 저항(Resistance)이라고 하며, 기호로 R이라 쓰고, 단위는 Ω(옴)이라 쓴다. 조금 더 과학적으로는, 1Ω은 1 V의 전압을 걸었을 때 1 A의 전류가 흐르는 도선의 저항을 정의한다. 전기 저항이 발생하는 원인은, 전류의 흐름이 근본적으로는 전자의 흐름이기 때문이다. 원자와 분자 단원에서 우리는 원자가 원자핵과 전자.. 2023. 11. 4.
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