당기는 힘의 차이가 만든 두 봉우리
지구과학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시대로 직접 계산하고 화살표를 그린 뒤, 그 결과가 왜 그런지 이유를 붙여 여러분의 말로 설명하세요. 정답 문장은 정해져 있지 않습니다. 예제: 가까운 천체 (거리 8·10·12) (비교용: 먼 천체 (당기는 힘 150·144·138))
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①세 지점의 거리 8, 10, 12를 '14400 ÷ (거리×거리)'에 넣어 당기는 힘을 구해 [칸 A]에 적어 보세요.
- ②[칸 A]의 세 값에서 가운데(거리 10) 값을 각각 빼서, 남는 힘을 [칸 B]에 적어 보세요.
- ③[칸 B]의 남는 힘이 0보다 크면 천체 쪽으로, 0보다 작으면 반대쪽으로 화살표를 그려 보세요.
- ④[칸 B]에서 화살표가 생긴 지점이 모두 몇 곳인지 세어, 그 개수를 옆에 적어 보세요.
- ⑤훨씬 멀고 무거운 천체의 세 값 150, 144, 138을 [칸 C]에 적고, 가운데(144)를 빼 [칸 D]에 적어 보세요.
- ⑥[칸 D]의 남는 힘을 [칸 B]의 남는 힘과 크기를 견주어, 어느 쪽 봉우리가 더 큰지 살펴 보세요.
칸 A — 가까운 천체 — 세 지점의 당기는 힘
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 B]에서 남는 힘이 0보다 큰 곳과 작은 곳은 각각 어느 쪽인가요? 이 천체가 물을 부풀게 하는 곳이 왜 한 곳이 아니라 두 곳인지, 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 가까운 쪽은 천체 쪽으로, 먼 쪽은 ___ 쪽으로 남는 힘이 생겨서 …
(2)가까운 쪽의 남는 힘(+81)이 먼 쪽(−44)보다 컸습니다. 이것은 8·10·12라서 생긴 우연일까요, 거리가 다른 어떤 천체에서도 생기는 규칙일까요? 거리 값을 직접 하나 골라 계산해 확인한 결과와 함께 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 거리 ___로 해 보니 …
(3)먼 천체(칸 C·D)의 남는 힘은 [칸 B]와 어떻게 달랐나요? 두 천체가 가운데를 당기는 힘은 둘 다 144로 같은데도 부풀림이 크게 달라진 까닭은 무엇 때문이라고 생각하나요? (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) | 세 지점의 당기는 힘을 정확히 구하고, 가운데를 뺀 남는 힘의 방향과 화살표를 바르게 나타냄 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 물이 두 곳에서 부푸는 까닭을 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 우연/규칙을 직접 계산해 확인함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
당기는 힘의 차이가 만든 두 봉우리 · 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.기조력이 무엇인지 '차이'라는 낱말을 넣어 설명하시오.
2.어떤 천체가 지구의 세 지점을 당기는 힘이 가까운 쪽 260, 지구 중심 200, 먼 쪽 160이다. 각 지점의 기조력(중심을 뺀 남는 힘)과 그 방향을 구하고, 어느 쪽 밀물이 더 큰지 말하시오.
3.한 지점에서 하루에 밀물과 썰물이 약 두 번씩 되풀이되는 까닭을 기조력으로 설명하시오.
4.보름달일 때와 상현달일 때 중 조차가 더 큰 때(사리)는 언제이며, 그 까닭을 태양과 달의 기조력으로 설명하시오.
5.태양은 달보다 질량이 훨씬 크고 지구를 당기는 힘도 큰데, 조석에 미치는 영향은 달이 더 크다. 기조력이 '질량에 비례하고 거리의 세제곱에 반비례'함을 이용해 그 까닭을 설명하시오.
정답
1. 어떤 지점에서 천체(달·태양)가 당기는 힘과 지구 중심에서 당기는 힘의 차(差). 이 차이가 바닷물을 천체 쪽과 그 반대쪽으로 부풀려 조석을 일으킨다.
2. 가까운 쪽 +60(천체 쪽), 중심 0, 먼 쪽 −40(천체 반대쪽) → 양쪽 모두 부풀어 만조가 두 곳, 가까운 쪽 밀물이 더 크다.
3. 지구 양쪽(천체 쪽·그 반대쪽)에 부풀어 오른 만조가 두 곳 생기고, 지구가 자전하며 한 지점이 하루에 두 만조와 두 간조를 지나기 때문. 만조 사이 간격은 약 12시간 25분.
4. 보름달일 때가 사리. 태양·지구·달이 거의 일직선이라 달과 태양의 기조력이 같은 방향으로 합쳐져 조차가 최대. 상현달은 직각으로 놓여 두 기조력이 상쇄되어 조차가 최소(조금)가 된다.
5. 기조력 ∝ 질량 ÷ 거리³. 태양은 질량이 달의 약 2.7×10⁷배지만 거리가 약 390배 멀어 390³≈5.9×10⁷로 나뉘므로, 태양의 기조력은 달의 약 0.46배. 따라서 달의 기조력이 태양의 약 2.2배로 조석을 더 크게 좌우한다.