나눗셈마다 되돌아오는 같은 수
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: 은하 A·B·C·D의 거리와 멀어지는 속도 (비교용: 비교용 은하 P·Q·R)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①은하 A(50 Mpc, 3500 km/s), B(100, 7000), C(150, 10500), D(200, 14000)를 [칸 A]에 옮겨 적으세요.
- ②[칸 A]에서 은하마다 속도 ÷ 거리를 계산하고, 나온 값을 각 은하 옆에 적으세요.
- ③②에서 나온 네 개의 값을 서로 비교하세요. 네 값에서 똑같이 나타난 수를 [칸 C]에 적으세요.
- ④거리가 가장 큰 은하와, 멀어지는 속도가 가장 빠른 은하에 각각 ◯표 하세요.
- ⑤비교용 P(50, 8000), Q(100, 5000), R(200, 6000)로 ②를 똑같이 해서 [칸 B]에 적으세요.
- ⑥P~R에서도 속도 ÷ 거리 값이 서로 같은가요? A~D와 무엇이 다른지 [칸 D]에 한 줄로 쓰세요.
칸 A — 은하 A~D의 (속도 ÷ 거리) 계산
칸 B — 비교용 P~R의 (속도 ÷ 거리) 계산
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 C]에 적은 하나의 수는 은하 A~D에게 어떤 의미인가요? 거리와 속도를 함께 넣어 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 그 수는 은하가 1 Mpc 멀어질 때마다 속도가 약 ___ 만큼 …
(2)④에서 멀리 있는 은하일수록 속도가 빨랐던 것은 이 은하 A~D라서 생긴 우연일까요, 어떤 은하들에서도 생기는 규칙일까요? 거리 값 하나를 직접 골라 [칸 C]의 수로 속도를 예측한 뒤, 그 예측이 맞는지 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 거리 ___ Mpc이면 속도는 약 ___ 가 될 것이라 보고 …
(3)⑥에서 비교용 P~R은 A~D와 무엇이 달랐나요? 무엇 때문에 P~R에서는 하나의 수가 되돌아오지 않았을지 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) | 은하마다 속도 ÷ 거리를 정확히 계산하고, 비교·표시·반복 지시를 빠짐없이 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 되돌아온 하나의 수의 의미를 거리·속도로 설명하고, 값을 직접 골라 예측·확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
나눗셈마다 되돌아오는 같은 수 · 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.허블 법칙 v = H·r 에서 문자 v, r, H 가 각각 무엇을 뜻하는지 쓰시오.
2.허블 상수를 H = 70 km/s/Mpc 라 할 때, 거리가 120 Mpc인 은하의 후퇴 속도를 구하시오.
3.후퇴 속도-거리 그래프에서 직선의 기울기가 뜻하는 것을 쓰고, 은하 X(거리 100 Mpc, 후퇴 속도 6800 km/s)의 자료로 그 값을 구하시오.
4.어떤 은하의 후퇴 속도가 10200 km/s로 측정되었다. 허블 상수를 68 km/s/Mpc로 볼 때 이 은하까지의 거리를 구하시오.
5.'멀리 있는 은하일수록 더 빠른 속도로 멀어진다'는 관측 결과가 우주에 대해 무엇을 말해 주는지, 허블 법칙과 관련지어 한 문장으로 쓰시오.
정답
1. v: 은하의 후퇴 속도(km/s), r: 은하까지의 거리(Mpc), H: 허블 상수(km/s/Mpc)
2. v = H·r = 70 × 120 = 8400 km/s
3. 기울기 = 허블 상수 H. H = 6800 ÷ 100 = 68 km/s/Mpc
4. r = v ÷ H = 10200 ÷ 68 = 150 Mpc
5. 우주가 팽창하고 있음을 뜻하며, 이는 빅뱅 우주론의 관측적 근거가 된다.