사방에서 밀어 오는 보이지 않는 힘

중등과학 3-1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  예제: 76 cm에서 멈추는 액체 기둥 (비교용: 물기둥 약 10 m)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 세운 관에서 액체가 멈춘 높이 76 cm를 적고, 이를 mm 단위로 바꿔 함께 적어 보세요.
  2. 가는 관·굵은 관·기울인 관에서 멈춘 높이를 표에서 찾아 [칸 B]에 각각 적고, 같은 값에 ◯표 하세요.
  3. 관의 굵기와 기울기를 바꿔도 높이가 변하지 않았다면, 액체를 밀어 올린 것이 관은 아님을 [칸 C]에 한 줄로 적어 보세요.
  4. 물로 같은 실험을 하면 기둥이 약 10 m까지 오름을 [칸 D]에 적고, 무거운 액체의 76 cm와 비교해 보세요.
  5. 관 속 기둥이 아래로 누르는 힘과, 바깥에서 액체 면을 미는 무언가의 힘을 [칸 E]에 '=' 또는 '≠'로 표시하세요.
  6. 바깥에서 미는 그 힘이 어느 방향에서 오는지 [칸 F]에 화살표를 여러 방향으로 그려 보세요.
칸 A — 멈춘 높이 76 cm (→ mm)
칸 B — 가는 관·굵은 관·기울인 관의 높이
칸 C — 액체를 밀어 올린 것이 관이 아닌 까닭
칸 D — 물로 하면 오르는 높이
칸 E — 두 힘의 관계 (= / ≠)
칸 F — 바깥에서 미는 방향
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 E]에서 두 힘의 관계를 그렇게 정한 이유를 여러분의 말로 설명해 보세요. 관 속 기둥이 더 이상 내려가지도 올라가지도 않고 멈춘 사실과 연결해서 쓰세요. (15점)

✎ 기둥이 멈췄다는 것은 아래로 누르는 힘과 바깥에서 미는 힘이 ___ 때문에 …

(2)관의 굵기와 기울기를 바꿔도 높이가 76 cm로 같았습니다. 이것은 이 액체·이 관이라서 생긴 우연일까요, 어떤 관으로 해도 생기는 규칙일까요? 표의 다른 경우를 직접 골라 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 경우 ___로 보니 …

(3)무거운 액체는 76 cm, 물은 약 10 m로 높이가 크게 달랐습니다. 그런데도 바깥에서 미는 힘의 크기는 같다고 볼 수 있습니다. 무엇 때문에 높이만 달라졌을지 여러분의 생각을 쓰세요. (10점)

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)높이를 정확히 옮겨 적고, 세 경우를 비교·표시하며 두 힘의 관계를 표시함상 · 중 · 하
해석 (40점)멈춤을 힘의 관계로 설명하고, 다른 경우를 직접 골라 확인한 근거가 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

사방에서 밀어 오는 보이지 않는 힘 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.1기압은 몇 hPa이며, 수은 기둥 몇 cm의 높이에 해당하는지 쓰시오.
2.수은 기둥의 높이 76 cm를 mmHg 단위로 나타내시오.
3.어떤 곳의 기압이 1기압의 절반이라면, 이때 수은 기둥의 높이는 몇 cm가 되는지 구하시오.
4.유리관을 굵은 것으로 바꾸거나 기울여도 수은 기둥의 높이가 76 cm로 일정한 까닭을, 기압이 작용하는 방향의 성질과 연결하여 서술하시오.
5.1013 hPa의 기압을 물기둥의 높이로 나타내면 약 몇 m인지 쓰고, 그 높이가 수은 기둥 76 cm보다 훨씬 높은 까닭을 서술하시오.
정답
1. 1013 hPa, 76 cmHg (수은 기둥 76 cm) 2. 760 mmHg 3. 38 cm 4. 기압은 모든 방향에서 같은 크기로 작용하여 수조 수은 면을 누르고, 이 기압과 균형을 이루는 수은 기둥의 높이는 관의 굵기·기울기와 무관하게 정해지므로 항상 76 cm로 같다. 5. 약 10 m. 물은 수은보다 밀도가 작아(가벼워) 같은 기압과 균형을 이루려면 훨씬 높은 기둥이 필요하기 때문이다.
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