같은 시간 간격 사진으로 움직임의 변화 읽기
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: 비스듬히 던져 올린 공의 자취 (비교용: 곧은 길을 일정하게 굴러가는 공)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①실에 매단 공이 좌우로 오가는 사진을 보고, 공의 위치를 [칸 A]에 점으로 순서대로 옮겨 그리세요.
- ②[칸 A]에서 이웃한 두 점 사이의 간격을 비교해, 넓은 곳과 좁은 곳에 각각 '넓'·'좁'을 적으세요.
- ③[칸 A]의 점들을 순서대로 이어 화살표로 그리고, 화살표가 가리키는 쪽이 바뀌는지 [칸 B]에 적으세요.
- ④비스듬히 던져 올린 공의 사진을 [칸 C]에 옮겨 그리고, 각 점에서 진행하는 쪽을 화살표로 표시하세요.
- ⑤[칸 C]의 점들을 옆으로 몇 칸, 위아래로 몇 칸 갔는지 세어 [칸 D]에 두 값을 나누어 적으세요.
- ⑥곧은 길을 일정하게 굴러가는 공의 사진에서 간격과 화살표를 살펴 [칸 E]에 다른 점을 적으세요.
칸 D — 옆으로 간 칸 수 / 위아래로 간 칸 수
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]에서 점 사이 간격이 넓은 곳과 좁은 곳은 공의 무엇이 달라서 생긴 것일까요? 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 간격이 넓다는 것은 같은 시간 동안 ___ 갔다는 뜻이므로 …
(2)[칸 D]에서 옆으로 간 칸 수와 위아래로 간 칸 수는 각각 일정했나요? 이것이 이 공에서만 생긴 우연일까요, 던져 올린 공이면 늘 생기는 규칙일까요? 다른 사진을 하나 더 골라 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 사진에서 세어 보니 …
(3)[칸 E]의 굴러가는 공은 [칸 A]·[칸 C]의 공과 무엇이 달랐나요? 무엇 때문에 그 차이가 생겼을지 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 관찰한 두 가지 변화를 각각 한 문장으로 쓰고, 그 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 점과 간격을 빠짐없이 옮겨 그리고, 화살표·칸 수 세기 지시를 정확히 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 간격 차이에 이유를 붙였고, 다른 사진을 직접 골라 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 관찰한 두 변화에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
같은 시간 간격 사진으로 움직임의 변화 읽기 · 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.진자 운동에서 아래로 내려갈수록 같은 시간 간격 사진의 간격이 넓어지는 까닭을 속력과 관련지어 설명하시오.
2.포물선 운동을 하는 물체의 운동 방향은 어느 방향인가? 또 수평 속력과 연직 속력은 각각 어떻게 변하는지 쓰시오.
3.다음 중 속력과 운동 방향이 모두 변하는 운동을 모두 고르시오: (가) 진자 운동 (나) 수평으로 던진 물체의 운동 (다) 비스듬히 던져 올린 물체의 운동
4.물체를 수평 방향으로 5 m/s로 던졌다. 중력 가속도를 9.8 m/s²이라 할 때 2초 후의 연직 속력과 물체의 속력을 구하시오.
5.비스듬히 던져 올린 물체가 가장 높은 지점에 있을 때 속력이 0이 아닌 까닭을 쓰시오.
정답
1. 아래로 내려갈수록 속력이 빨라지기 때문이다(위로 올라갈수록 간격이 좁아지므로 속력이 느려진다). 진자는 곡선으로 움직이므로 운동 방향도 계속 변하여, 속력과 운동 방향이 모두 변하는 운동이다.
2. 운동 방향은 포물선의 접선 방향이다. 수평 속력은 변하지 않고 일정하며, 연직 속력은 계속 변한다.
3. (가), (나), (다) 모두
4. 연직 속력 = 9.8 × 2 = 19.6 m/s, 속력 = √(5² + 19.6²) ≈ 20.2 m/s
5. 가장 높은 지점에서 연직 속력은 0이지만 수평 속력은 일정하게 유지되므로, 속력은 그 수평 속력과 같은 값으로 0이 아니다.