1100배 커진 뒤에 남은 빛

통합과학 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 아주 먼 옛날에 출발해 지금도 하늘 전체에서 잡히는 어떤 빛의 기록을 계산과 비교로 따라가 봅니다.  예제: 처음 길이 0.001 mm · 처음 값 3000 (비교용: 방향마다 밝기가 크게 다른 별빛)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 0.001 mm에 10배·100배·1100배를 각각 곱한 값을 세 줄로 적어 보세요.
  2. [칸 B]에 3000을 10, 100, 1100으로 각각 나눈 값을 소수 첫째 자리까지 세 줄로 적으세요.
  3. [칸 A]에서 1 mm를 넘는 값에 ◯표 하고, [칸 B]의 같은 줄 값에 밑줄을 그으세요.
  4. [칸 C]에 하늘의 네 방향에서 잰 값 2.7255, 2.7253, 2.7256, 2.7254를 적으세요.
  5. [칸 D]에 [칸 C]의 가장 큰 값에서 가장 작은 값을 뺀 결과를 적어 보세요.
  6. [칸 E]에 네 방향의 별빛 밝기 340, 0, 88, 5도 같은 방식으로 빼서 적으세요.
칸 A — 0.001 mm에 배수를 곱한 값
칸 B — 3000을 배수로 나눈 값
칸 C — 네 방향에서 잰 값
칸 D — 가장 큰 값 - 가장 작은 값
칸 E — 별빛에서 같은 방식으로 뺀 값
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 A]와 [칸 B]를 나란히 놓고 보세요. 배수가 커질 때 두 칸의 값은 각각 어떻게 변했나요? 같은 줄의 두 값을 서로 곱해 본 결과도 함께 쓰세요. (15점)

✎ 배수가 커질수록 [칸 A]의 값은 ___지고 [칸 B]의 값은 ___진다. 같은 줄끼리 곱하면 …

(2)같은 줄의 두 값을 곱한 결과가 거의 일정한 것은 이 숫자들이라서 생긴 우연일까요, 어떤 배수에서도 생기는 규칙일까요? 500배처럼 다른 배수를 직접 골라 ①②를 해 본 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

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

(3)[칸 D]의 값과 [칸 E]의 값은 크기가 크게 달랐습니다. 무엇 때문에 이런 차이가 생겼을지, 두 자료가 어디에서 온 것일지 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)곱셈·나눗셈 결과를 빠짐없이 정확히 적고, 표시·빼기 지시를 정확히 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)두 칸의 변화 방향과 곱한 값을 근거로 들었고, 다른 배수를 직접 계산해 확인함상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

1100배 커진 뒤에 남은 빛 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 손으로 확인한 구조에 이름을 붙여 정리하고, 새로운 사례로 연습합니다.

1.우주 배경 복사가 무엇인지, 언제 생긴 빛이 현재 어떤 모습으로 관측되는지를 포함하여 설명하시오.
2.빛이 물질에서 분리될 당시 우주의 온도는 약 3000 K였고 현재 우주 배경 복사의 온도는 약 2.7 K이다. 그때에 비해 우주의 크기는 약 몇 배가 되었는지 구하시오.
3.위 (2)에서 분리 당시 이 빛의 파장이 약 0.001 mm였다면 현재 파장은 약 몇 mm인지 구하고, 그것이 어떤 전자기파에 해당하는지 쓰시오.
4.다음 중 대폭발 우주론의 증거로 알맞은 것을 모두 고르시오. (가) 우주 배경 복사가 모든 방향에서 거의 같은 온도로 관측된다 (나) 별의 밝기가 방향마다 크게 다르다 (다) 우주의 수소와 헬륨의 질량비가 약 3 : 1이다
5.우주 배경 복사의 온도는 방향에 따라 10만분의 1 정도의 아주 작은 차이를 보인다. 이 미세한 차이가 무엇을 뜻하며 이후 우주에 어떤 결과를 남겼는지 쓰시오.
정답
1. 대폭발 약 38만 년 후 원자가 만들어지면서 물질에서 분리되어 우주 전체로 퍼진 빛. 이후 우주가 팽창하며 파장이 길어져, 현재는 약 2.7 K에 해당하는 마이크로파로 하늘 모든 방향에서 관측된다. 2. 3000 ÷ 2.7 ≈ 1100배 (온도는 우주 크기에 반비례) 3. 0.001 × 1100 = 약 1.1 mm, 마이크로파 (파장은 우주 크기에 비례해 길어짐) 4. (가), (다) 5. 초기 우주의 물질 분포가 완전히 균일하지 않았음을 뜻한다. 이 미세한 밀도 차이가 중력으로 커져 은하와 별 등 우주 거대 구조의 씨앗이 되었다.
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