숨은 경계와 되돌아오는 힘

지구과학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 아래 자료를 손으로 직접 따져 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장은 정해져 있지 않고 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  측정 자료 (깊이㎞ → 빽빽한 정도 g/㎤ · 당기는 힘 ㎨ · 뜨거운 정도 ℃): 0→(2.7·9.8·15) / 30→(3.3·9.9·600) / 700→(4.4·10.0·1900) / 2890→(5.6·10.7·3700) / 2900→(9.9·10.6·3700) / 5100→(12.2·4.4·5000) / 6370→(13.1·0.0·5500).  ※ 빽빽한 정도=같은 부피에 든 물질의 양, 당기는 힘=그 깊이의 물체를 중심으로 당기는 힘의 세기.  예제: 어느 별의 깊이별 측정값 표 (비교용: 값이 매끄럽게만 커지는 다른 공)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 표를 보고 이웃한 두 깊이 사이 '빽빽한 정도'가 얼마나 늘었는지 계산해 [칸 A]에 차례로 적어 보세요.
  2. [칸 A]에서 늘어난 양이 유난히 큰 구간을 찾아 그 앞뒤 깊이를 [칸 C]에 적어 보세요.
  3. '당기는 힘' 값을 위에서 아래로 훑어 가장 큰 값이 나오는 깊이를 찾아 [칸 B] 윗칸에 적어 보세요.
  4. 그 깊이 뒤로 '당기는 힘'이 어떻게 변하는지, 마지막에 어떤 값이 되는지 [칸 B] 아래에 적어 보세요.
  5. '당기는 힘'이 0이 되는 깊이를 찾아 [칸 D]에 적어 보세요.
  6. '뜨거운 정도'가 0→30㎞와 2890→6370㎞에서 각각 얼마나 올랐는지 계산해 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 A — 이웃한 깊이 사이 '빽빽한 정도'가 늘어난 양
칸 B — '당기는 힘'이 가장 큰 깊이와 그 뒤의 변화
칸 C — '빽빽한 정도'가 가장 크게 뛴 앞뒤 깊이
칸 D — '당기는 힘'이 0이 되는 깊이
칸 E — '뜨거운 정도'가 늘어난 양 (두 구간)
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)만약 다른 어떤 공은 '빽빽한 정도'가 갑자기 뛰는 곳 없이 매끄럽게만 커졌다면, 그 공의 속은 이 별의 속과 어떻게 다르다고 말할 수 있을까요? [칸 C]와 연결해 쓰세요. (15점)

✎ 이 별은 [칸 C]의 깊이를 기준으로 위와 아래의 ___이(가) 크게 다르지만, 그 공은 …

(2)'당기는 힘'은 깊이 들어갈수록 커지다가 [칸 B] 이후 도리어 줄어 마지막엔 0이 됐습니다. 이것이 이 별만의 우연일까요, 중심을 향해 내려가는 어떤 공에서도 생기는 규칙일까요? 자료의 값이나 여러분이 아는 다른 예로 직접 확인한 근거와 함께 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 중심에 가까울수록 그보다 더 아래에 남은 부분이 ___여서 …

(3)'뜨거운 정도'는 0→30㎞와 2890→6370㎞ 중 어느 구간에서 1㎞당 더 많이 올랐나요? [칸 E]의 값으로 확인하고, 왜 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. 빼도 되는 단계가 있으면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 다룬 세 가지 측정값과, 값이 가장 크게 뛴 깊이, 그리고 힘이 되돌아온 현상에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 각각 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)표의 값을 정확히 읽어 차이를 계산하고, 유난히 크게 뛴 곳과 힘이 0이 되는 곳을 바르게 찾음상 · 중 · 하
해석 (40점)관찰한 변화의 까닭을 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 우연인지 규칙인지 직접 확인함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신이 다룬 값과 현상에 알맞은 이름(용어)을 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

숨은 경계와 되돌아오는 힘 · 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.지구 내부에서 깊이가 깊어질수록 온도, 압력, 밀도는 각각 대체로 어떻게 변하는지 쓰시오.
2.지구 내부의 밀도가 깊이에 따라 조금씩 커지다가 어떤 깊이에서 갑자기 크게 증가한다면, 그 깊이는 무엇을 나타내는가?
3.중력은 지표에서 지구 중심으로 갈수록 어떻게 변하는가? 중심에서의 값과 함께 설명하시오.
4.지구 내부의 층을 나누는 다음 세 경계를 깊이가 얕은 것부터 순서대로 나열하시오: 구텐베르크면, 모호면, 레만면.
5.지하 온도가 깊이 1㎞당 평균 30℃씩 오른다고 가정할 때, 깊이 5㎞ 지점의 온도는 지표(15℃)보다 몇 ℃ 높고 그 온도는 얼마인가? 또 이 비율(지온상승률)을 지구 전체 깊이에 그대로 적용할 수 없는 까닭을 한 가지 쓰시오.
정답
1. 세 물리량 모두 깊어질수록 대체로 증가한다(커진다). 2. 성질이 다른 두 층이 나뉘는 경계(불연속면)를 나타낸다. 3. 지표에서 맨틀 하부(핵과의 경계, 약 2900㎞)까지는 거의 일정하거나 조금 커지다가, 핵 내부에서 급격히 감소하여 지구 중심에서는 0이 된다. 4. 모호면(약 30㎞) → 구텐베르크면(약 2900㎞) → 레만면(약 5100㎞) 5. 5㎞×30℃ = 150℃ 상승, 온도는 15+150 = 165℃. 지온상승률은 얕은 곳에서 크고 깊어질수록 작아져(중심까지 30℃/㎞로 계산하면 약 19만 ℃로 실제 5000~6000℃와 크게 어긋남) 전 구간에 일정하게 적용할 수 없다.
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