느려질수록 높아지는 물결
지구과학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 바다 밑바닥이 갑자기 크게 위아래로 움직이면, 그 위의 물 전체가 밀려 낮고 넓은 물결이 되어 바다를 가로질러 퍼집니다. 이 물결이 나아가는 빠르기는 그곳 물의 깊이로 정해집니다: 빠르기 = √(10 × 깊이) (m/s, 중력 10 m/s²로 계산). 아래 다섯 지점의 깊이로 직접 확인해 보세요 — ㉮ 4000 m · ㉯ 1000 m · ㉰ 250 m · ㉱ 40 m · ㉲ 10 m. 예제: 깊은 바다 → 해안 (깊이 4000 m에서 10 m로) (비교용: 깊이 10 m로 일정한 물)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①다섯 지점의 깊이에 각각 10을 곱한 값의 제곱근(√)을 구해, 지점별 빠르기(m/s)를 [칸 A]에 순서대로 적으세요.
- ②[칸 A]의 빠르기를 깊은 곳(㉮)부터 얕은 곳(㉲)까지 읽으며, 값이 커지는지 작아지는지 [칸 C]에 한 문장으로 적으세요.
- ③가장 깊은 지점과 가장 얕은 지점의 빠르기가 몇 배 차이인지 나눗셈으로 구해 [칸 D]에 적으세요.
- ④앞 물결이 얕은 곳에서 느려질 때 뒤 물결은 아직 빠릅니다. 둘 사이의 물이 어떻게 될지 [칸 B]에 그림이나 말로 나타내세요.
- ⑤물이 한곳에 쌓이면 위로 솟습니다. 얕아질수록 물결 높이가 어떻게 변할지 예상해 [칸 E]에 적으세요.
- ⑥깊이가 10 m로 일정한 물에서 빠르기를 구해 [칸 F]에 적고, 얕아지는 바다와 무엇이 다른지 쓰세요.
칸 A — 지점별 빠르기 (m/s) — ㉮㉯㉰㉱㉲
칸 B — 앞 물결과 뒤 물결 사이의 물 (그림·말)
칸 C — 깊은 곳 → 얕은 곳, 빠르기 변화
칸 D — 가장 깊은 곳 ÷ 가장 얕은 곳 (배)
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]에서 얕아질수록 빠르기가 작아졌습니다. 이것이 이 다섯 숫자라서 생긴 우연일까요, 깊이가 얕아지면 어떤 물에서도 생기는 규칙일까요? 다른 깊이 두 개를 직접 골라 √(10×깊이)로 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 깊이 ___ m와 ___ m로 해 보니 … (예: 2560 m, 90 m)
(2)⑥에서 깊이가 10 m로 일정한 물은 [칸 A]의 얕아지는 바다와 무엇이 달랐나요? 빠르기가 변하지 않으면 앞뒤 물결 사이에서 물이 쌓이는 일이 생길지, 그래서 물결 높이가 왜 크게 자라지 못하는지 설명하세요. (15점)
✎ 일정한 물에서는 빠르기가 ___(으)로 늘 같아서, 물이 …
(3)[칸 D]에서 빠르기가 여러 배로 줄었는데도 물결이 잦아들기는커녕 해안에서 더 위험해집니다. 그 까닭을 ④·⑤에서 관찰한 것과 연결해 설명하세요. (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 관찰한 것 — ① 물결의 빠르기를 정한 것, ② 얕아질 때 빠르기에 생긴 변화, ③ 그때 물결 높이에 생긴 일 — 을 각각 한 문장으로 쓴 뒤, 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙이세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 지점별 빠르기를 정확히 계산하고, 배수·비교·예상 지시를 빠짐없이 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 빠르기 변화를 다른 깊이로 검증하고, 일정한 물과 대조해 물결이 높아지는 까닭을 근거로 설명함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 관찰에 알맞은 과학 용어를 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
느려질수록 높아지는 물결 · 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.지진 해일은 바람이 만든 보통 물결과 달리 바다 밑바닥에서 시작된다. 지진 해일이 만들어지는 과정을 한 문장으로 쓰시오.
2.수심이 9000 m인 깊은 바다에서 지진 해일의 속력을 v=√(gh) (g=10 m/s²)로 구하시오.
3.같은 지진 해일이 수심 90 m인 해안 근처에 이르렀을 때의 속력을 구하시오. (g=10 m/s²)
4.문제 2·3의 결과로 볼 때, 지진 해일이 깊은 바다에서 해안으로 다가올 때 속력·파장·파고는 각각 어떻게 변하는지 쓰시오.
5.다음 중 지진 해일의 특징으로 옳은 것을 모두 고르시오. ㉠ 파장이 수백 km로 매우 길다 ㉡ 깊은 바다에서도 파고가 수십 m로 높다 ㉢ 수심이 얕아질수록 속력이 빨라진다 ㉣ 해안에 가까워지면 파고가 크게 높아진다
6.수심 4000 m인 바다를 지진 해일이 가로지른다. 발생 지점에서 해안까지 720 km 떨어져 있을 때, 도달하는 데 걸리는 시간을 구하시오. (g=10 m/s²)
정답
1. 해저에서 지진 등으로 바다 밑바닥이 갑자기 크게 솟거나 꺼지면서 그 위 바닷물 전체가 밀려 생긴다.
2. √(10×9000)=√90000=300 m/s (≈1080 km/h)
3. √(10×90)=√900=30 m/s (≈108 km/h)
4. 수심이 얕아지므로 속력은 느려지고(300→30 m/s), 파장은 짧아지며, 파고는 높아진다.
5. ㉠, ㉣
6. 속력 √(10×4000)=200 m/s=720 km/h, 720 km ÷ 720 km/h = 1시간(3600초)