양 끝을 받친 막대가 멈춰 있을 때 양쪽이 얼마씩 떠받치는지 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: 1 m 막대를 양 끝에서 두 저울로 받치고 왼쪽 25 cm 자리에 500 g 추 올리기 (비교용: 같은 추를 막대 한가운데에 올리기)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 1 m 막대의 양 끝을 용수철저울 두 개로 받치고, 추가 없을 때 두 눈금을 [칸 A]에 적으세요.
  2. 왼쪽 끝에서 25 cm 자리에 500 g 추를 올리고 두 저울의 눈금을 [칸 A]에 적으세요.
  3. 두 눈금을 더한 값과 추의 무게를 비교해 [칸 B]에 적어 보세요.
  4. 왼쪽 저울에서 추까지의 거리와 오른쪽 저울에서 추까지의 거리를 재어 [칸 B]에 적으세요.
  5. 각 저울 눈금에 그 저울에서 추까지의 거리를 곱해 [칸 C]에 적고 두 값을 비교하세요.
  6. 추를 한가운데로 옮겨 ②~⑤를 반복하고 결과를 [칸 D]에 적으세요.
칸 A — 추가 없을 때·있을 때의 두 눈금
칸 B — 두 눈금의 합 · 양쪽 거리
칸 C — (눈금)×(거리) 두 값 비교
칸 D — 한가운데에 올렸을 때의 결과
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)두 저울 눈금을 더한 값은 추의 무게와 어떤 관계였나요? 왜 그런 관계가 되는지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 막대가 아래로도 위로도 움직이지 않으려면 위로 떠받치는 것과 아래로 누르는 것이 ___해야 하므로 …

(2)⑤에서 두 값이 거의 같게 나온 것은 이 자리에서만 생긴 우연일까요, 추를 어디에 올려도 되는 규칙일까요? 추를 다른 자리로 옮겨 직접 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 추를 ___ cm 자리로 옮겨 재어 보니 …

(3)⑥에서 추를 한가운데로 옮기자 두 눈금은 어떻게 되었나요? 25 cm 자리에 있을 때와 무엇이 달라져서 그렇게 되었는지 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 — 막대가 멈춰 있기 위해 필요했던 두 가지 조건(더한 값에 관한 것, 곱한 값에 관한 것)을 각각 한 문장으로 적고, 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)두 눈금과 양쪽 거리를 빠짐없이 재고, 합과 곱을 정확히 계산함상 · 중 · 하
해석 (40점)두 관계에 이유를 붙였고, 추의 자리를 바꿔 직접 확인한 근거가 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 두 조건에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

양 끝을 받친 막대가 멈춰 있을 때 양쪽이 얼마씩 떠받치는지 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.무게를 무시할 수 있는 길이 2.0 m인 막대의 양 끝 A, B를 받치고, A에서 0.5 m 떨어진 곳에 무게 60 N인 물체를 올렸다. A와 B가 떠받치는 힘의 크기를 각각 구하시오.
2.질량이 고르게 분포한 무게 40 N, 길이 2.0 m인 막대를 양 끝에서 받칠 때 각 받침점이 받는 힘을 구하시오.
3.받침점 왼쪽 0.8 m에 25 N인 물체가 있다. 오른쪽에 40 N인 물체를 놓아 평형을 이루려면 받침점에서 얼마나 떨어진 곳에 놓아야 하는지 구하시오.
4.물체가 정지 상태를 유지하기 위한 역학적 평형의 두 조건을 식과 함께 쓰시오.
5.양팔저울이 수평을 이룰 때 양쪽 물체의 질량이 같다고 말할 수 있는 까닭을 돌림힘으로 설명하시오.
정답
1. A: 45 N, B: 15 N 2. 각각 20 N 3. 0.5 m 4. ΣF = 0(알짜힘 0), Στ = 0(임의의 축에 대한 알짜 돌림힘 0) 5. 받침점에서 양쪽 팔 길이가 같으므로 mgL이 같아야 Στ=0이 되고, 따라서 두 질량이 같음
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