비스듬히 밀 때 손해 보는 만큼을 각도별로 재보기

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

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  예제: 막대 끝을 90°, 60°, 30° 방향으로 같은 세기로 당기기 (비교용: 막대 방향과 나란하게(0°) 당기기)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 한쪽 끝이 못으로 고정된 막대의 반대쪽 끝에 용수철저울을 걸고 각도기를 놓으세요.
  2. 막대와 90°가 되게 당겨 막대가 막 돌기 시작할 때 눈금을 [칸 A]에 적으세요.
  3. 같은 방법으로 60°, 30°로 당길 때의 눈금을 재어 [칸 A]의 표에 모두 적으세요.
  4. 가로축을 각도, 세로축을 저울 눈금으로 [칸 B]의 모눈에 점을 찍어 보세요.
  5. 각 당김 방향을 [칸 C]에 화살표로 그리고, 막대와 수직인 쪽 화살표를 점선으로 나눠 그리세요.
  6. 막대와 나란하게(0°) 당겨 보고, 막대가 어떻게 되었는지 [칸 D]에 적으세요.
칸 A — 각도별 저울 눈금 표
칸 B — 각도-눈금 점 찍기
칸 C — 당김 화살표와 점선 나누기
칸 D — 0°로 당겼을 때의 결과
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)각도가 작아질수록 막대를 돌리는 데 필요한 눈금은 어떻게 달라졌나요? 왜 그런지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 비스듬히 당기면 당긴 것 중 막대를 도는 데 쓰이는 몫이 ___지기 때문에 …

(2)각도를 절반으로 줄이면 필요한 눈금도 정확히 두 배가 될까요? 예상을 먼저 적고, 60°와 30°에서 잰 값을 비교해 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (정확히 두 배 / 두 배보다 작다 / 두 배보다 크다) 쪽에 걸겠다. 잰 값을 보니 …

(3)⑥에서 막대와 나란하게 당겼을 때 막대는 어떻게 되었나요? 아무리 세게 당겨도 그렇게 되는 까닭을 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. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 당긴 것 중 막대를 도는 데 쓰인 몫과 쓰이지 않은 몫을 각각 한 문장으로 적고, 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)각도를 바꿔 가며 눈금을 빠짐없이 재고, 화살표를 점선으로 정확히 나눠 그림상 · 중 · 하
해석 (40점)각도에 따른 변화에 이유를 붙였고, 예상 후 잰 값으로 확인한 근거가 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 두 몫에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

비스듬히 밀 때 손해 보는 만큼을 각도별로 재보기 · 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.회전축에서 0.5 m 떨어진 점에, 막대와 60°를 이루는 방향으로 20 N의 힘을 작용시켰다. 돌림힘의 크기를 구하시오. (τ = rF sinθ, sin60° = 0.87)
2.회전축에서 0.4 m 떨어진 점에 막대와 30°를 이루는 방향으로 50 N의 힘을 작용시켰을 때 돌림힘을 구하시오. (sin30° = 0.50)
3.같은 위치·같은 크기의 힘으로 돌림힘을 가장 크게 하려면 힘의 방향을 어떻게 해야 하는지 각도와 함께 쓰시오.
4.막대와 나란한 방향(θ = 0°)으로 힘을 작용시켰을 때의 돌림힘을 구하고 그 까닭을 쓰시오.
5.회전축에서 0.6 m 떨어진 점에 45° 방향으로 힘을 주어 돌림힘 12 N·m를 만들려면 필요한 힘의 크기를 구하시오. (sin45° = 0.71)
정답
1. 약 8.7 N·m 2. 10 N·m 3. 막대와 90°(수직) 방향 — sin90°=1로 최대 4. 0 N·m — sin0° = 0이므로 회전 효과를 내는 성분이 없음 5. 약 28.2 N
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