밀린 눈금에 숨은 빠르기

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

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 빛을 잘게 나누면 특정 자리에 밝은 선이 나타나는데, 실험실 기준 선의 눈금은 500.0입니다. 먼 곳의 세 빛 가·나·다에서는 같은 밝은 선이 조금 더 큰 눈금에서 보이고, 각 빛까지의 거리도 함께 주어집니다. 지시대로 계산한 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장은 정해져 있지 않으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  예제: 기준 눈금 500.0 · 가 501.0(거리 20) · 나 502.5(거리 50) · 다 505.0(거리 100) (비교용: 눈금 499.0으로 오히려 작게 나온 빛)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 세 먼 빛 가·나·다의 밝은 선 눈금에서 기준 눈금 500.0을 각각 빼서 '밀린 양'을 [칸 A]에 적어 보세요.
  2. [칸 A]의 각 밀린 양을 기준 눈금 500.0으로 나눈 비율을 [칸 B]에 적어 보세요.
  3. [칸 B]의 각 비율에 300000을 곱한 값을 [칸 C]에 적어 보세요. 이 값이 km/s 단위의 빠르기입니다.
  4. [칸 C]의 빠르기 큰 순서와 거리(가 20·나 50·다 100)의 큰 순서가 서로 같은지 [칸 D]에 적어 보세요.
  5. [칸 C]의 각 빠르기를 그 빛까지의 거리로 나눈 값을 [칸 E]에 적고, 세 값이 서로 비슷한지 살펴보세요.
칸 A — 밀린 양 (관측 눈금 − 500.0)
칸 B — 비율 (밀린 양 ÷ 500.0)
칸 C — 빠르기 (비율 × 300000, km/s)
칸 D — 빠르기·거리의 큰 순서 비교
칸 E — 빠르기 ÷ 거리
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 C]의 빠르기가 가·나·다마다 다른 까닭은 무엇이라고 생각하나요? 밝은 선의 눈금이 밀린 정도와 연결해서 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 밝은 선이 기준보다 더 많이 밀린 빛일수록 …

(2)[칸 E]에서 빠르기 ÷ 거리 세 값이 거의 같게 나왔습니다. 이것은 가·나·다라서 생긴 우연일까요, 어떤 빛에서도 생기는 규칙일까요? 눈금과 거리를 스스로 정한 새 빛 하나를 직접 만들어 같은 계산을 해 본 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 만든 빛의 눈금 ___·거리 ___로 해 보니 …

(3)어떤 먼 빛의 밝은 선 눈금이 기준 500.0보다 오히려 작은 499.0으로 나온다면, [칸 A]의 밀린 양과 [칸 C]의 빠르기는 어떻게 달라질까요? 그 빛은 우리에게서 멀어지는 중일까요, 다가오는 중일까요? 무엇 때문에 그렇게 생각하는지 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. 빼도 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)세 빛의 밀린 양·비율·빠르기를 정확히 계산하고, 순서 비교와 나눗셈을 빠짐없이 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)빠르기가 달라지는 까닭을 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 새 사례를 직접 만들어 규칙을 확인함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

밀린 눈금에 숨은 빠르기 · 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.어떤 은하의 흡수선이 원래 파장 600 nm에서 606 nm로 관측되었다. 파장 변화량 Δλ와 적색 편이량(Δλ/λ₀)을 구하시오.
2.1번 은하의 후퇴 속도를 구하시오. (빛의 속도 c = 3×10⁵ km/s)
3.원래 파장 500 nm인 흡수선이 510 nm로 관측된 은하의 후퇴 속도를 구하시오. (c = 3×10⁵ km/s)
4.두 은하 A, B의 적색 편이량(Δλ/λ₀)이 각각 0.004와 0.008이다. 더 빠르게 멀어지는 은하와 두 후퇴 속도의 차를 구하시오. (c = 3×10⁵ km/s)
5.후퇴 속도가 5250 km/s인 은하가 있다. 허블 상수 H₀ = 70 km/s/Mpc일 때 이 은하까지의 거리를 구하시오.
정답
1. Δλ = 6 nm, Δλ/λ₀ = 6÷600 = 0.01 2. v = c×(Δλ/λ₀) = 3×10⁵ × 0.01 = 3000 km/s 3. Δλ/λ₀ = 10÷500 = 0.02 → v = 3×10⁵ × 0.02 = 6000 km/s 4. B (v_A=1200, v_B=2400 km/s) · 차 1200 km/s 5. d = v ÷ H₀ = 5250÷70 = 75 Mpc
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