합쳤더니 사라진 무게
지구과학 1 · 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: 작은 알갱이 4개 (비교용: 0.05㎏ 블록 4개)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①알갱이 하나의 무게 1.6864×10⁻²⁷㎏에 4를 곱해, 4개의 무게 합을 [칸 A]에 적으세요.
- ②이 4개가 합쳐진 큰 알갱이의 무게 6.6954×10⁻²⁷㎏를 [칸 B]에 적으세요.
- ③[칸 A]에서 [칸 B]를 빼서 합치며 사라진 무게를 [칸 C]에 적으세요.
- ④[칸 C]의 값에 (빛의 속도)²=9×10¹⁶을 곱해 그 결과를 [칸 D]에 적으세요.
- ⑤0.05㎏ 블록 4개를 쌓아, 쌓기 전 합과 쌓은 뒤 무게의 차를 [칸 E]에 적으세요.
- ⑥[칸 C]와 [칸 E]를 나란히 놓고 어느 쪽에서 무게가 사라졌는지 비교하세요.
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]와 [칸 B]를 보면 네 개를 합쳤는데 무게가 줄었습니다. 그 사라진 무게는 어디로 갔다고 생각하나요? [칸 D]에서 구한 값과 연결해서 설명해 보세요. (15점)
✎ 네 개를 합쳤더니 무게가 ___만큼 줄었고, 그 줄어든 무게는 ___로 …
(2)[칸 D]처럼 아주 작은 무게에 큰 수를 곱해 큰 값이 나오는 것이, 이 알갱이라서 생긴 우연일까요, 어떤 작은 무게에서도 생기는 규칙일까요? 다른 작은 무게 하나를 직접 골라 (빛의 속도)²=9×10¹⁶을 곱해 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 무게 ___에 곱해 보니 …
(3)⑥에서 [칸 C]와 [칸 E]는 무엇이 달랐나요? 블록 쌓기에서는 왜 무게가 사라지지 않았는지, 무엇 때문에 그런 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 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 각 칸의 무게를 정확히 계산하고, 두 무게의 차와 곱셈을 바르게 구함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 사라진 무게가 어디로 갔는지 근거를 들어 설명하고, 다른 무게로 우연/규칙을 검증함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
합쳤더니 사라진 무게 · 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.태양이 스스로 에너지를 만들어 내는 주된 반응의 이름을 쓰고, 이 반응에서 어떤 원소가 어떤 원소로 바뀌는지 쓰시오.
2.수소 원자핵 4개의 질량 합이 6.690×10⁻²⁷㎏이고, 합쳐져 만들어진 헬륨 원자핵의 질량이 6.643×10⁻²⁷㎏일 때, 질량 결손을 구하시오.
3.문제 2에서 구한 질량 결손 4.7×10⁻²⁹㎏이 모두 에너지로 바뀔 때 방출되는 에너지를 구하시오. (빛의 속도 c=3×10⁸ m/s, E=mc²)
4.다음 중 태양의 핵융합과 달리 질량 결손이 거의 없어 방출 에너지가 극히 작은 것을 고르시오. (가) 별 중심부의 수소 핵융합 (나) 나무가 타는 연소 (다) 무거운 원자핵의 핵분열
5.별의 중심부 온도가 매우 높아야 수소 핵융합이 일어날 수 있는 까닭을 한 문장으로 설명하시오.
정답
1. 수소 핵융합 반응 · 수소(H)가 헬륨(He)으로 바뀐다
2. 6.690−6.643=0.047 → 4.7×10⁻²⁹㎏
3. E=4.7×10⁻²⁹×(3×10⁸)²=4.7×10⁻²⁹×9×10¹⁶≈4.23×10⁻¹² J
4. (나) 나무가 타는 연소
5. 원자핵끼리 밀어내는 전기적 반발력을 이기고 충돌·결합하려면 알갱이들이 매우 빠르게 움직이는 고온 상태여야 하기 때문이다.