가장 오래 머무는 순간 찾기

지구과학 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이 별은 태양과 질량이 비슷합니다. 아래는 이 별을 아주 오랜 세월 지켜보며 남긴 순간 카드 4장인데 순서가 뒤섞여 있어요. 카드를 읽고 지시대로 손으로 정리해 보세요. 정답 문장은 없으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.
바깥이 크게 부풀어 붉고 어둑하게 보임 · 표면 3500 K · 반지름(태양=1) 100 · 머문 기간 8억년
남은 중심만 콩알처럼 작고 뜨겁게 빛나다 아주 천천히 식어 감 · 표면 25000 K · 반지름 0.01 · (밝게 변하는 일생은 여기서 끝)
밝기와 크기가 아주 오래도록 거의 변하지 않음 · 표면 5800 K · 반지름 1 · 머문 기간 100억년
부푼 바깥 껍질을 우주로 흩뿌려 고리처럼 퍼짐 · 껍질이 빠르게 퍼져 크기·온도를 하나로 말하기 어려움 · 머문 기간 0.01억년  예제: 태양과 질량이 비슷한 별 (비교용: 가장 클 때 ↔ 가장 작을 때)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 카드 넷을 읽고 '오래 그대로 → 부풂 → 껍질 흩뿌림 → 남은 중심' 순서로 기호를 [칸 A]에 적어 보세요.
  2. [칸 A] 순서 그대로 각 순간의 반지름(태양=1)을 [칸 B]에 옮겨 적어 보세요.
  3. 머문 기간이 숫자로 적힌 순간들 중 가장 긴 것의 기호를 [칸 C]에 적어 보세요.
  4. 그 기간이 숫자로 적힌 기간들의 합(약 108억년)에서 차지하는 정도를 어림해 [칸 D]에 적어 보세요.
  5. [칸 B]에서 반지름이 가장 작은 순간의 반지름과 그때 표면 온도를 [칸 E]에 적어 보세요.
  6. [칸 B]를 왼쪽부터 훑으며 크기가 커지면 ↑, 작아지면 ↓를 [칸 B] 옆에 표시해 보세요.
칸 A — 네 순간을 일생 순서로 (기호 ㉮~㉱)
칸 B — 순서대로 반지름(태양=1)
칸 C — 가장 오래 머문 순간의 기호
칸 D — 그 기간이 전체에서 차지하는 정도
칸 E — 가장 작을 때 반지름과 표면 온도
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)이 별은 왜 ㉰(밝기·크기가 오래 변하지 않는 순간)에서 그토록 오래 머물렀을까요? 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 그 순간에는 별 안에서 ___이 오래도록 넉넉해 안팎의 힘이 균형을 이루기 때문에 …

(2)'한 순간이 일생의 대부분을 차지한다'는 것이 이 별만의 우연일까요, 태양과 질량이 비슷한 다른 별에서도 그런 규칙일까요? 아래 다른 별의 기간을 직접 확인한 결과와 함께 쓰세요. (다른 별 — 오래 그대로 90억년, 부풂 10억년, 껍질 흩뿌림 0.03억년) (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 다른 별에서도 ___ 순간이 전체의 약 __%라서 …

(3)가장 클 때(반지름 100)와 가장 작을 때(반지름 0.01)를 비교하면 표면 온도는 오히려 반대로 되어 있습니다(클수록 낮고, 작을수록 높음). 무엇 때문에 이런 차이가 생겼을지 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 별의 단계에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 스스로 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)네 카드를 일생 순서로 바르게 늘어놓고, 반지름·기간·표면 온도를 정확히 옮겨 비교함상 · 중 · 하
해석 (40점)가장 오래 머문 까닭을 근거를 들어 설명하고, 다른 별로 규칙을 검증하며, 크기와 표면 온도의 반대 관계를 해석함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 관찰에 알맞은 과학 용어를 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

가장 오래 머무는 순간 찾기 · 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.태양과 질량이 비슷한 별이 주계열성 단계를 지난 뒤 거치는 진화 단계를 순서대로 쓰시오.
2.주계열성의 중심부에서 수소가 모두 소모되면 중심핵에서 무슨 일이 일어나며, 그 결과 별의 바깥층은 어떻게 되는지 설명하시오.
3.적색 거성은 주계열성과 비교해 반지름·광도·표면 온도가 각각 어떻게 달라지는지 쓰시오.
4.다음 중 태양과 질량이 비슷한 별의 최종 단계에 해당하는 것을 고르고, 그 천체가 이후 어떻게 변하는지 쓰시오. (가) 중성자별 (나) 백색 왜성 (다) 블랙홀
5.행성상 성운과 백색 왜성은 하나의 별에서 거의 같은 시기에 만들어진다. 이 둘은 원래 별의 어느 부분에서 각각 비롯되었는지 쓰시오.
정답
1. 적색 거성 → 행성상 성운 → 백색 왜성 2. 수소 핵융합이 멈춰 압력이 줄고 중력이 우세해져 헬륨 중심핵이 중력 수축한다. 그 에너지로 핵을 둘러싼 수소층이 가열돼 수소 핵융합이 일어나면서 바깥층이 팽창해 적색 거성이 된다. 3. 반지름이 매우 커지고 광도도 커지지만, 표면 온도는 낮아져 붉게 보인다. 4. (나) 백색 왜성. 핵융합 없이 남은 열로 빛나다가 아주 천천히 식어 흑색 왜성이 된다. 5. 행성상 성운은 별의 바깥층(껍질)이 우주로 방출되어 만들어지고, 백색 왜성은 남은 중심핵이 수축해 만들어진다.
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