되풀이되는 움직임을 시간과 횟수로 나타내기
물리1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
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: 4초에 8번 오르내리는 ㉮ (비교용: 4초에 2번 오르내리는 ㉯)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]에 ㉮가 한 번 오르내리는 데 걸린 시간을 4÷8로 구해 적어 보세요.
- ②[칸 A] 옆에 ㉮가 1초 동안 오르내린 횟수를 8÷4로 구해 적어 보세요.
- ③[칸 B]에 ㉯의 한 번에 걸린 시간(4÷2)과 1초 동안 횟수(2÷4)를 같은 방법으로 적어 보세요.
- ④[칸 A]의 두 수를 서로 곱해 [칸 C]에, [칸 B]의 두 수를 곱해 [칸 D]에 적어 보세요.
- ⑤[칸 C]와 [칸 D]의 값이 같은지 [칸 E]에 ◯ 또는 ✗로 표시해 보세요.
- ⑥한 번에 걸린 시간이 더 짧은 쪽에 ◯표 하고, 그쪽이 1초 동안 더 많이 오르내렸는지 확인해 보세요.
칸 A — ㉮ — 4초에 8번 (한 번 걸린 시간 · 1초당 횟수)
칸 B — ㉯ — 4초에 2번 (한 번 걸린 시간 · 1초당 횟수)
칸 E — 두 곱이 같은가? / 더 자주 오르내린 것
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 C]와 [칸 D]가 둘 다 1이 나왔습니다. 이것은 ㉮·㉯라서 생긴 우연일까요, 어떤 오르내림에서도 생기는 규칙일까요? 다른 예(예: 6초에 3번)를 직접 정해 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 정한 ___초에 ___번 오르내리는 예로 해 보니 …
(2)한 번 오르내리는 데 걸린 시간이 짧을수록 1초 동안의 횟수는 어떻게 되던가요? 두 값이 서로 곱해 1이 되는 사이임을 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 한 번에 걸린 시간이 작아지면 1초 동안 횟수는 ___지고, 두 수를 곱하면 …
(3)㉮와 ㉯를 비교했을 때, 한 번에 걸린 시간과 1초당 횟수 중 어느 것이 크고 어느 것이 작았나요? 무엇 때문에 그런 차이가 생겼는지 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 — 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) | 각 칸의 시간·횟수를 정확히 계산하고, 곱과 비교 지시를 빠짐없이 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 두 값의 관계에 이유를 붙였고, 다른 예를 직접 정해 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
되풀이되는 움직임을 시간과 횟수로 나타내기 · 총 100점
안내 — 이제 배운 용어를 사용해 아래 문제를 풀어 보세요.
1.주기와 진동수의 뜻을 각각 쓰고, 두 물리량의 단위를 쓰시오.
2.주기 T와 진동수 f 사이의 관계식을 쓰시오.
3.어떤 파동의 주기가 0.2초일 때, 진동수를 구하시오.
4.진동수가 4 Hz인 파동의 주기를 구하시오.
5.파장이 0.5 m, 진동수가 20 Hz인 파동의 속력을 구하시오.
6.주기가 0.5초, 파장이 2 m인 파동의 속력을 구하시오.
정답
1. 주기 T = 매질이 한 번 진동하는 데 걸린 시간(단위 s, 초) · 진동수 f = 매질의 한 점이 1초 동안 진동한 횟수(단위 Hz, 헤르츠)
2. f = 1/T (또는 T = 1/f) — 주기와 진동수는 서로 역수 관계
3. f = 1/T = 1/0.2 = 5 Hz
4. T = 1/f = 1/4 = 0.25 s
5. v = fλ = 20 × 0.5 = 10 m/s
6. v = λ/T = 2/0.5 = 4 m/s