서로 밀고 당길 때 나타나는 힘의 짝
물리1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
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: 손 A와 손 B가 용수철저울 두 개를 연결해 서로 당기는 상황 (비교용: 책상 위에 가만히 놓인 책에 걸린 두 힘(지구가 책을 당기는 힘 · 책상이 책을 떠받치는 힘))
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①그림에서 A가 B에 미친 힘 화살표의 방향과 길이를 [칸 A]에 적어 보세요.
- ②B가 A에 미친 힘 화살표의 방향과 길이를 [칸 B]에 적어 보세요.
- ③[칸 A]와 [칸 B]를 비교해 같은 점과 다른 점을 [칸 C]에 나누어 적어 보세요.
- ④두 화살표가 각각 어느 물체를 밀거나 당기는지 [칸 D]에 물체 이름으로 적어 보세요.
- ⑤두 화살표가 한 직선 위에 놓이는지 자로 확인하고 [칸 D] 옆에 ○ 또는 ×로 표시하세요.
- ⑥한쪽 손이 힘을 주지 않으면 두 화살표가 어떻게 될지 예상해 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 A — A가 B에 미친 힘 — 방향과 길이
칸 B — B가 A에 미친 힘 — 방향과 길이
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]의 화살표와 [칸 B]의 화살표 사이에는 어떤 관계가 있나요? 크기·방향·놓인 직선·걸리는 물체를 모두 들어 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 두 화살표는 길이가 ___하고 방향이 ___이며, 각각 ___에 걸려 있기 때문에 …
(2)이 관계는 저울을 당길 때만 생기는 우연일까요, 밀거나 당기는 어떤 상황에서도 생기는 규칙일까요? 벽 밀기·노 젓기처럼 다른 상황을 직접 하나 골라 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 상황 ___에서 해 보니 …
(3)책상 위에 가만히 놓인 책에는 지구가 아래로 당기는 힘과 책상이 위로 떠받치는 힘이 걸립니다. 이 두 힘은 오늘 찾은 두 화살표와 무엇이 다른가요? (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 찾아낸 두 화살표의 관계를 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 물리 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 두 화살표의 방향·길이를 빠짐없이 기록하고, 비교·표시 지시를 정확히 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 네 가지 관계를 근거로 설명했고, 다른 상황을 직접 골라 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
서로 밀고 당길 때 나타나는 힘의 짝 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.작용과 반작용이 성립하기 위한 네 가지 조건을 모두 쓰시오.
2.사람이 벽을 60 N의 힘으로 수평하게 밀었다. 이때 벽이 사람에게 작용하는 힘의 크기와 방향을 쓰시오.
3.책상 위에 놓인 책에 작용하는 '지구가 책을 당기는 힘'과 '책상이 책을 떠받치는 힘'은 작용·반작용 관계인가? 이유와 함께 쓰고, '지구가 책을 당기는 힘'의 반작용이 무엇인지 쓰시오.
4.매끄러운 수평면 위에 접촉시켜 놓은 물체 A(2 kg)와 B(4 kg)를 A쪽에서 12 N의 힘으로 밀었다. (1) 두 물체의 가속도 (2) A가 B에 작용하는 힘의 크기 (3) B가 A에 작용하는 힘의 크기와 방향을 구하시오.
5.로켓이 가스를 뒤로 내뿜으며 앞으로 나아가는 까닭을 작용·반작용 법칙으로 설명하시오.
정답
1. ① 크기가 같다 ② 방향이 반대이다 ③ 같은 작용선상에 있다 ④ 서로 다른 두 물체에 각각 작용한다
2. 크기 60 N, 사람이 민 방향과 정반대 방향 (F_AB = -F_BA)
3. 아니다 — 두 힘이 모두 '책'이라는 같은 물체에 작용하므로 힘의 평형이다. 반작용은 '책이 지구를 당기는 힘'이다
4. (1) a = 12 N ÷ 6 kg = 2 m/s² (2) 4 kg × 2 m/s² = 8 N (3) 8 N, 미는 방향과 반대 방향
5. 로켓이 가스를 뒤로 미는 힘(작용)의 반작용으로 가스가 로켓을 앞으로 같은 크기·반대 방향으로 밀기 때문