멈춰 있는 종소리 쪽으로 달려가며 1초에 듣는 출렁임 횟수 세어 보기

물리 2 · 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: 종은 제자리 · 멈춰 들으면 1초에 680번 · 17, 34, 68 m/s로 다가가면 714, 748, 816번 (소리 340 m/s) (비교용: 34 m/s로 종에서 멀어지며 들으면 1초에 612번)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 멈춰 서서 들었을 때 1초에 680번을 [칸 A] 첫 줄에 적어 보세요.
  2. 17, 34, 68 m/s로 다가가며 들으니 714, 748, 816번이었습니다. [칸 A]에 이어 적으세요.
  3. 다가갈 때의 세 값에서 각각 680을 빼 늘어난 횟수를 [칸 B]에 적어 보세요.
  4. [칸 B]의 세 값을 각각 자기 빠르기로 나눈 값을 [칸 C]에 적어 보세요.
  5. 34 m/s로 멀어지며 들으니 612번이었습니다. 680과의 차를 [칸 D]에 부호와 함께 적으세요.
  6. 680을 340으로 나눈 값을 [칸 E]에 적고 [칸 C]의 값들과 견주어 보세요.
칸 A — 멈췄을 때와 다가갈 때 센 횟수
칸 B — 680과의 차
칸 C — 차 ÷ 내 빠르기
칸 D — 멀어질 때의 차
칸 E — 680 ÷ 340
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 C]의 세 값이 모두 같았고 [칸 E]와도 맞아떨어졌나요? 이것이 이 종에서만 생긴 우연일까요, 어떤 소리에서도 생기는 규칙일까요? 1초에 340번인 종을 34 m/s로 다가가며 374번으로 들었다는 자료로 확인한 결과와 함께 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. (374−340)÷34와 340÷340을 견주어 보니 …

(2)내가 달려가도 종은 제자리에 있으므로 공기 중에 퍼져 있는 소리 마디의 길이는 바뀌지 않습니다. 그런데도 1초에 세는 횟수가 늘어난 까닭을 쓰세요. (15점)

✎ 마디 길이는 그대로인데 내가 1초 동안 ___만큼 더 지나가므로 …

(3)⑤에서 멀어질 때는 값이 줄었습니다. 다가갈 때 늘어난 68과 멀어질 때 줄어든 68의 크기가 같은 것은 어떤 뜻인지 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)네 경우의 값을 빠짐없이 정리하고, 차와 나눗셈을 정확히 계산함상 · 중 · 하
해석 (40점)자기 가설에 이유를 붙였고, 다른 자료를 직접 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

멈춰 있는 종소리 쪽으로 달려가며 1초에 듣는 출렁임 횟수 세어 보기 · 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.정지한 음원이 400 Hz를 낼 때 관찰자가 20 m/s로 다가가며 듣는 진동수를 구하시오. (소리 340 m/s)
2.같은 음원에서 관찰자가 20 m/s로 멀어질 때 듣는 진동수를 구하시오.
3.관찰자만 움직이는 경우 공기 중 소리의 파장이 변하지 않는 까닭을 설명하시오.
4.500 Hz인 정지 음원에 관찰자가 다가가며 550 Hz로 들었다. 관찰자의 속력을 구하시오. (소리 340 m/s)
5.관찰자가 소리 속력의 절반의 속력으로 정지한 음원(500 Hz)에 다가갈 때 듣는 진동수를 구하시오.
정답
1. f' = f(v+vo)/v = 400 × 360/340 ≈ 423.5 Hz 2. f' = 400 × 320/340 ≈ 376.5 Hz 3. 음원이 정지해 있어 매질에 만들어지는 파형의 간격이 그대로이고, 관찰자가 단위 시간에 지나치는 마루의 개수만 늘거나 줄기 때문 4. vo = v(f'/f − 1) = 340 × 0.1 = 34 m/s 5. f' = 500 × (v + 0.5v)/v = 500 × 1.5 = 750 Hz
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