높이가 다르면 옆으로 밀린다
지구과학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 바다의 다섯 지점 A~E가 200 ㎞ 간격으로 있습니다. 각 지점의 해수면 높이(m)는 A 0.50, B 0.40, C 0.30, D 0.20, E 0.10 입니다. 예제: 해수면이 일정하게 기운 바다(A~E) (비교용: 해수면이 평평한 바다)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①각 지점의 해수면 높이(m)에 10000을 곱한 '누르는 값'을 [칸 A]에 A~E 순서대로 적어 보세요.
- ②[칸 A]에서 이웃한 두 지점의 '누르는 값'을 왼쪽 값에서 오른쪽 값을 빼서, 그 차이 네 개를 [칸 B]에 적어 보세요.
- ③[칸 B]의 네 차이값이 서로 같은지 비교하고, 모두 같으면 그 값에 ◯표 하세요.
- ④[칸 C]에 A~E를 한 줄로 늘어놓고, '누르는 값'이 큰 지점에서 작은 지점 쪽으로 화살표 하나를 그려 보세요.
- ⑤해수면 높이가 모두 0.30 m로 같은 다른 바다에서 ①②를 반복해, '누르는 값'과 이웃한 차이를 [칸 D]에 적어 보세요.
- ⑥[칸 D]의 차이값을 보고 ④처럼 화살표를 그릴 수 있는지 [칸 D] 옆에 '그릴 수 있다 / 없다'로 적어 보세요.
칸 B — 이웃한 두 지점의 '누르는 값' 차이
칸 D — 해수면이 평평한 바다의 '누르는 값'과 차이
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 B]의 차이값 네 개가 모두 같았습니다. 이것은 이 다섯 높이라서 생긴 우연일까요, 해수면이 한쪽으로 고르게 기울면 어떤 값에서도 생기는 규칙일까요? 다른 해수면 높이 값을 직접 골라 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 새로 고른 높이 ___, ___, ___로 해 보니 …
(2)[칸 D]의 평평한 바다에서는 ④처럼 화살표를 그릴 수 없었습니다. [칸 C]의 기운 바다와 무엇이 달라서 그런 차이가 생겼을지 여러분의 생각을 쓰세요. (15점)
✎ 평평한 바다에서는 이웃한 값의 차이가 ___였기 때문에 …
(3)[칸 C]의 화살표는 물을 어느 쪽으로 밀겠나요? 그 방향이 '누르는 값'이 큰 쪽인지 작은 쪽인지와 함께 설명해 보세요. (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 계산한 '누르는 값', 그 값의 옆 방향 차이, 그리고 화살표가 가리키는 것을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 다섯 지점의 값과 이웃한 차이를 정확히 계산하고, 화살표와 평평한 바다 비교를 지시대로 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 차이가 일정한 것이 규칙임을 다른 값으로 직접 확인했고, 평평한 바다와의 차이에 이유를 붙임 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
높이가 다르면 옆으로 밀린다 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 아래 문제는 배운 용어를 정상적으로 사용합니다.
1.수심이 같은 두 지점에서, 해수면이 더 높은 쪽의 수압이 더 큰 이유를 그 위에 쌓인 물기둥으로 설명하시오.
2.밀도 1025 ㎏/㎥ 인 해수에서 해수면 높이 차이가 0.20 m 인 두 지점의, 같은 깊이에서의 수압 차이를 구하시오. (g = 9.8 ㎨)
3.수압 경도력의 크기는 두 지점 사이의 수압 차이와 두 지점 사이 거리에 각각 어떻게 달라지는지 쓰시오.
4.수압 경도력의 방향을 쓰고, 해수면이 수평인(기울지 않은) 해역에서 수압 경도력의 크기가 얼마가 되는지 쓰시오.
5.북반구 바다에서 수압 경도력과 전향력이 균형을 이루어 일정하게 흐르는 지형류는, 해수면이 높은 쪽을 어느 방향에 두고 흐르는지 쓰시오.
정답
1. 해수면이 높은 쪽은 같은 깊이 위에 놓인 물기둥이 더 길어(무게가 더 커), 그 물이 아래를 누르는 수압이 더 크다.
2. ΔP = ρgΔh = 1025 × 9.8 × 0.20 ≈ 2.0×10³ Pa (약 2009 Pa)
3. 수압 차이가 클수록 커지고, 같은 차이라면 두 지점 사이 거리가 가까울수록 커진다(수압 경도력 ∝ 수압 차이 ÷ 거리).
4. 방향은 수압(해수면)이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 향한다. 해수면이 수평이면 수평 방향 수압 차이가 없어 수압 경도력은 0 이다.
5. 수압 경도력(높은 쪽→낮은 쪽)과 오른쪽으로 작용하는 전향력이 균형을 이루므로, 지형류는 등수압선에 나란하게 해수면이 높은 쪽을 오른쪽에 두고 흐른다.