용수철을 이용하여 물체의 무게 측정하기 가상실험이다.
웹에서 직접 실행할 수 있는 주소는 아래 링크 참고(아직 검증이 안되서 약간의 오류가 있을 수 있다)
https://sciencej.cafe24.com/html5/springweight/springweight.html
실험실에 가지 않고 컴퓨터나 스마트폰으로 실험이 가능하다. 또는 직접 실험하기 전에 실험방법을 익히는데 활용할 수도 있다.
그리고 실제 실험실에서 실험해 보면 첫번째 측정값이 제대로 나오지 않는 경우까지 똑같이 만들었다.
가상실험을 통해 실제 실험에서 오류가 나는 부분도 다시 생각하고 실험을 보완해 볼 수 있다.
<스마트폰용은 플레이 스토어에서 '용수철 무게측정 가상실험' 으로 검색하면 설치할 수 있다.>
https://play.google.com/store/apps/details?id=air.com.sciencelove.springweight
<실험전 알아두기>
과학실에 비치된 당김용 용수철의 경우 용수철이 딱 붙어 있으므로 처음 위치가 평형점이 아니다. 그래서 실험 결과가 비례 형태로 나오지 않고 처음 측정한 값이 왜곡되게 측정될 수 있다. 이때문에 처음 1개의 추를 매단 후, 두 번째 추부터 추의 개수를 1개로 정하고 측정을 하면 실험 결과를 정확히 얻을 수 있다. 또한 용수철 끝 부분에 금속 고리를 사용하는 방법도 있다.
<사용법>
1. 용수철 우측의 추를 드래그 해서 용수철 저울에 달면서 늘어난 길이를 측정해 보자
2. 추의 갯수를 늘려가면서 늘어난 길이를 측정해 보자
3. 이론처럼 비례하지 않으면 용수철 저울에 고리를 먼저 연결하고 측정해 보자
(고리를 다는 경우에는 1번째 값은 무시)
4. 늘어나 있는 용수철은 기본 용수철을 어느정도 잡다 당겨 놨기 때문에 처음부터 실험해도 정상적으로 비례관계가 나타남을 알 수 있다.
<문제출제>
1. 문제출제 버튼을 누르면 A,B,C,D,E,F 중에 1개의 추만 용수철에 걸 수 있다.
2. 임의 물체의 무게를 측정해서 알아내 보자.
2. 추 F는 실행 할 때 마다 무게가 무작위로 변한다.
<추가질문>
1. 고리의 무게도 측정할 수 있을까?
<수업활용 팁>
실제 수업시간에 앞에서 컴퓨터로 실험을 보여 주었다. (1Kg 을 걸때마다 10cm씩 늘어난다)
그리고 문제출제를 눌러 A물체를 용수철에 걸어 주었다.
무게는 얼마일까? 맞추는 모둠 건빵 줌
거의 대부분 모둠이 25cm 늘어나니까 2.5Kg 이라고 답변한다.
'땡'
갑자기 분주해 진다. 측정값이 35cm 니까 3.5Kg '땡'
결국 Kg은 질량의 단위니까 무게 단위로 환산하면 약 25N이라는 걸 알아낸다.
(처음 가상실험을 만들다가 추안에 무게단위가 아닌 질량단위를 무심코 적어 넣었는데
수업시간에 활용해 보니 질량과 무게의 관계를 이해시키는데 더 의미 가 있다.
그래서 추의 질량과 무게 단위를 변환할 수 있는 옵션을 만들고 질량단위가 추에 기본으로 나타나게 했다.)
