두 물결이 만나 겹치는 자리에서 생기는 변화
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: 같은 모양으로 겹치는 두 물결 (비교용: 반대 모양으로 겹치는 두 물결)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①그림 (가)에서 P점에 다다른 두 물결이 위·아래 중 어느 쪽으로 흔들리는지 화살표로 [칸 A]에 나란히 그려 보세요.
- ②그림 (나)에서 P점에 다다른 두 물결이 흔들리는 방향을 [칸 B]에 화살표로 나란히 그려 보세요.
- ③(가)와 (나)에서 두 물결이 합쳐진 하나의 흔들림이 원래보다 '커짐'인지 '작아짐'인지 각 칸 아래에 적어 보세요.
- ④[칸 A]와 [칸 B]를 비교해서, 두 경우에 똑같이 일어난 일을 [칸 C]에 적어 보세요.
- ⑤[칸 A]와 [칸 B]에서 서로 달랐던 점을 [칸 D]에 적어 보세요.
- ⑥무엇이 다르면 합쳐진 흔들림의 크기가 달라지는지, 그 갈림 기준을 한 문장으로 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 A — (가)에서 두 물결이 흔들리는 방향
칸 B — (나)에서 두 물결이 흔들리는 방향
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 C]에 적은 공통점처럼, 두 물결이 한 자리에서 만나면 언제나 하나의 흔들림으로 합쳐지는 것은 (가)·(나)에서만 생긴 우연일까요, 다른 어떤 두 물결에서도 생기는 규칙일까요? 스스로 다른 예를 떠올려 이유와 함께 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 예를 들어 ___와 ___가 만나면 …
(2)(가)에서는 합쳐진 흔들림이 커졌고 (나)에서는 작아졌습니다. 무엇 때문에 이런 차이가 생겼을지 [칸 D]를 근거로 설명해 보세요. (15점)
✎ 두 흔들림의 ___이 (가)에서는 ___였고 (나)에서는 ___였기 때문에 …
(3)만약 한쪽은 위로 크게, 다른 한쪽은 아래로 작게 흔들리는 두 물결이 P점에서 만난다면 합쳐진 흔들림은 어떻게 될지 예측하고, 그렇게 생각한 이유를 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) 물리 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 두 경우의 흔들림 방향을 정확히 그리고, 커짐·작아짐과 공통점·차이점을 빠짐없이 적음 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 우연·규칙에 대한 자기 가설에 이유를 붙였고, 차이의 원인을 근거로 설명함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 물리 용어를 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
두 물결이 만나 겹치는 자리에서 생기는 변화 · 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.진동수가 같은 두 파원 S₁, S₂에서 나온 두 파동이 한 점에서 겹쳐 새로운 파동을 이루는 현상을 무엇이라 하는지 쓰시오.
2.두 파동이 변위의 방향이 같게 만나 합성파의 진폭이 커지는 간섭과, 변위의 방향이 반대로 만나 진폭이 작아지는 간섭을 각각 무엇이라 하는지 쓰시오.
3.두 파원에서 나온 파동이 안정된 간섭을 일으키려면 두 파동의 진동수가 어떠해야 하는지 쓰시오.
4.그림 (가)와 (나)에서 P점에 도달한 두 파동의 변위 방향과 합성파 진폭의 관계를 각각 설명하시오.
5.진폭이 각각 3 cm, 2 cm인 두 파동이 한 점에서 겹칠 때, 변위 방향이 같은 경우(보강간섭)와 반대인 경우(상쇄간섭)의 합성파 진폭을 각각 구하시오.
정답
1. 파동의 간섭
2. 각각 보강간섭, 상쇄간섭
3. 두 파동의 진동수가 서로 같아야 한다
4. (가) 두 파동의 변위 방향이 같아 합성파의 진폭이 커진다(보강간섭). (나) 변위 방향이 반대여서 합성파의 진폭이 작아진다(상쇄간섭).
5. 보강간섭: 3+2 = 5 cm, 상쇄간섭: |3-2| = 1 cm