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중학교 1학년 과학365

협력하여 고무줄 컵 쌓기 (힘의 합력과 탄성력 이용) 힘의 합력에 대해 배우고 나서 즐겨하는 활동이다. 준비물도 간단해서, 마음만 먹으면 바로 진행할 수 있다. 과학 수업 시간뿐만 아니라 최근에는 일반교과 시간에도 모둠 활동으로도 많이 활용하고 있다. 학기 말 모둠 활동으로 기록이나 경쟁게임으로도 좋다. 고무줄, 50cm 끈 4개, 종이컵 너무 쉬워서 만드는 방법은 설명이 필요 없다. 1개의 고무줄에 끈 4개를 연결하면 된다. 여유가 있다면 고무줄에 끈을 직접 연결하지 말고, 클립을 통해 연결한다. 그럼 클립이 고무줄 사이를 이동해 다니기 때문에 좀 더 협력이 필요하다. 그리고 끈 끝에 고리를 연결해 주는 것도 좋다. 고리에 손가락을 넣고 게임을 하게 할 수 있다. 고리가 없으면 학생들이 자꾸 끈을 짧게 잡으려고 한다. 클립이나 고리 대신 실로 고리를 만들.. 2023. 1. 4.
탄산수 내부에 녹아있는 이산화탄소양(기체용해도) [탄산수 실험4] 탄산수에는 이산화탄소가 얼마나 들어 있을까? 이전 실험에서 풍선불기에 실패한 적이 있다. 왜 실패 했는지 알기 위해서는 구입한 탄산수 안에 이산화탄소양이 얼마나 들어 있는지 알아낸 후, 탄산수에 있는 이산화탄소가 모두 빠져나왔을 부피가 얼마나 증가하는지 알아보면, 풍선을 불 수 있는지 알 수 있을 것이다. 그래서 탄산수 내부에 이산화탄소가 얼마나 들어있는지 알아보기로 했다. 이건 기체용해도와 관련이 있다. (인터넷 검색을 해 봤지만, 정확하게 나와 있는 곳이 없어서 시간이 많이 걸렸다.) 헨리의 법칙에 의하면 부분압을 고려한 기체의 용해도 식은 P=K × S 가 된다. 이때 P는 기체 분압(atm) K 는 25도일 때 물에 대한 이산화탄소 헨리상수 29.76 atm/(mol/L) S 는 리터당 몰 용해도.. 2023. 1. 2.
탄산음료 오래 보관하는 방법 – 페트병 찌그러뜨리는 건 효과가 있을까?(기체의 용해도, 기압) 탄산음료를 오래 보관하는 방법 중에 페트병을 찌그러뜨려 놓으면 효과가 있다고 한다. 정말 그럴까? TV 방송에서는 효과가 있다고 주장한다. 그래서 탄산수병을 찌그러뜨리고 효과가 있는지 실험 해 보았다. (이 간단한 실험을 하는데 일주일 정도 걸린 듯 하다.) 탄산음료를 오래 보관한다는 것은 이산화탄소가 많이 녹아 있는 채로 보관하는 것이다. 공장에서 만들어져 나온 탄산음료는 내부기압이 약 3기압 정도로 유지되고 있다. 뚜껑을 여는 순간 탄산음료 내부 기압은 대기압과 같은 1기압이 된다. 먹고 남은 탄산음료 뚜껑을 기체가 빠져나오지 못하게 막아 놓면 어떻게 될까? 기체의 용해도는 온도가 낮고 압력이 높을수록 커진다. 따라서 탄산음료를 김이 빠지지 않게 오래 보관하는 방법은 첫 번째 온도가 낮은 곳에서 보관.. 2022. 12. 11.
힘과 속력변화 (우주선 조종 게임) - 관성, 중력 힘을 받은 물체는 모양이 변하거나 운동상태(속력이나 운동방향)가 변한다. 움직이는 우주선에 가해지는 알짜힘이 0이면 등속직선운동을 하게 된다. 즉 외부에서 힘을 받지 않으면 운동상태가 변하지 않는다. 이것을 관성이라 한다. 학생들에게 수업하다 보면 이 관계를 잘 이해하지 못하는 경향이 있다. 특히 운동하는 물체는 운동방향으로 힘을 받고 있다는 오개념을 가지기도 한다. 그래서 힘과 속력변화를 체험할 수 있는 게임을 만들었다. 아래 링크에 접속해서 재미있게 게임처럼 놀면서 관성과 힘과 운동상태와의 관계를 이해하게 하면 된다. https://sciencej1.cafe24.com/html5/inertia/kjs_inertia.html 1. 조이스틱을 이용해서 우주선을 움직이게 하면 된다. 우주선에 힘을 가하면 .. 2022. 12. 4.
물컵 안에 얼음이 녹으면 수면 높이는? (부력 이용 문제 및 풀이) 얼음이 떠 있는 물이 가득찬 컵이 있다. 물컵에 얼음이 녹으면 수면 높이는 어떻게 될까? 단 물의 온도는 0°C 로 일정하다고 가정해 보자. 수면이 올라가 물이 넘칠까? 아니면 수면이 줄어 들까? 그냥 간단하게 얼음이 녹아 물이 되면 부피가 감소하기 때문에 수면은 변하지 않는다고 이야기 하면 된다. 물이 얼어 얼음이 되면 부피가 1.1배 정도 늘어난다. 대부분 물질은 액체에서 고체가 되면 부피가 줄어들지만 물은 예외라 액체에서 고체가 되면 오히려 부피가 증가한다. 그래서 물보다 얼음의 밀도가 작기 때문에 얼음은 물위에 떠 있을 수 있다. 보통 물은 0 °C에서 0.9998 g/cm³정도의 밀도이고, 얼음은 0.9167 g/cm³정도의 밀도를 지닌다. 얼음 100g이 고체상태에서 액체상태로 변해도 질량은 .. 2022. 11. 6.
탄산수 흔들어서 풍선 불기 [탄산수 실험3] 풍선은 1기압 보다 약간만 커져도 불 수 있다. 예전에 풍선을 불 때 내부기압이 어떻게 변하는지 했던 실험이 있다. https://sciencelove.com/2181 크기가 다른 두 풍선을 연결하면 어떻게 될까?(기압차이 설명) 같은 풍선을 크기가 서로 다르게 분다음 두 풍선을 연결하면 어떻게 될까? 일반적으로 우리가 생각하는 것과 같지 않은 결과가 나올때가 많다. 보통 큰 풍선에서 작은 풍선쪽으로 공기가 이동할 sciencelove.com 이때 풍선을 불 때 기압이 생각보다 크지 않다는 것을 알 수 있었다. 그런데 탄산수를 흔들면 내부 기압이 3기압이 된다. 이것도 실험해 보았다. https://sciencelove.com/2642 탄산수나 콜라와 같은 탄산음료 병을 흔들면 내부 기압은 증가할까?[탄.. 2022. 11. 1.
탄산수나 콜라와 같은 탄산음료 병을 흔들면 내부 기압은 증가할까?[탄산수실험2] 탄산음료를 힘껏 흔들면 탄산음료병 내부 기압은 증가할까? 대부분 세게 흔들면 흔들수록 탄산음료 병 내부 기압이 증가할 거라 생각한다. 그렇기 때문에 뚜껑을 열면 탄산음료가 뿜어져 나온다고 생각한다. 하지만 처음에 구입했을 때 탄산음료와 힘껏 흔들었을 때 탄산음료 병 내부의 기압은 변하지 않는다. 학생들도 해 볼 수 있게 아주 간단한 실험을 설계해 보았다. 우선 실험 동영상을 보자. https://youtu.be/DUx_a7pn3dM 탄산음료는 넘쳐 흐르면 끈적거리기 때문에 탄산음료 대신 탄산수로 내부기압의 변화를 실험해 보았다. 병의 내부기압을 측정할 수 있는 기압계를 구매하려고 했으나, 더 쉽게 할 수 있는 방법이 없을까 고민하다가 끝이 막힌 주사기를 이용하기로 했다. 주사기 끝을 막고 탄산수 병에 넣.. 2022. 10. 31.
초간단 택배박스 투석기 만들기 (택배박스 이용5) 짧은 시간에 만들어서 쉽게 수업에 활용할 수 있는 택배박스를 이용한 투석기를 만들어 보았다. 기존 나무젓가락을 이용해서 만드는 투석기는 고무줄도 너무 많이 들고, 만든 후 뒷 처리도 쉽지 않았다. 그래서 택배박스를 이용해서 간단하게 만들 수 있는 투석기를 개발 하게 되었다. 수업이 끝나면 택배박스 투석기는 바로 분해 해서 다음 반에 가서 만드는 것부터 다시 시작해서 재 활용 할 수 있다. 개인별로 만드는 것도 좋지만, 2명 또는 모둠별로 만들게 해서 함께 탐구하게 하면 더 의미가 있다. 먼저 투석기 동영상을 보자 https://youtu.be/d6yrZfqWcVo 택배박스(A형B골200x100x100mm), 택배박스(A형D골180x100x100mm) 추천 고무줄 2개, 나무젓가락(20cm 이상), 일회용.. 2022. 6. 23.
브라운 운동 가상실험2 p5js로 만들어 본 브라운 운동 입니다 스마트폰 화면에서도 전체화면으로 볼 수 있다. 그동안 해결하지 못한 몇가지 문제점(전체화면으로 했을때 클릭위치가 잘 맞지 않던 문제)을 해결해서, 스마트폰이나 태블릿에서도 전체화면으로 실험이 가능하다. ----- 스코틀랜드 식물학자 로버트 브라운이 물에 띄운 꽃가루 입자를 관찰하던 중, 꽃가루 입자가 물위를 끊임없이 불규칙적으로 운동하는 현상을 관찰했고, 그 이유가 주변에 액체 분자들의 끊임없는 운동에 의한 충돌 때문이라는 것을 밝혀졌다. 기체나 액체속에 부유하는 물질에서 관찰되는 운동이다. 보통 실생활에서 물위에 떠 있는 큰 물체의 경우 브라운 운동을 관찰하기 쉽지 않다. 주변 액체 분자들이 충돌해도 큰 물체는 질량이 크기 때문에 거의 반응하지 않기 때문이다. .. 2022. 2. 9.
스마트폰에 연결하는 투과형 분광기 만들기2 스마트폰에 연결하는 투과형 분광기 만들기. 일단 아래 동영상을 보자. https://youtu.be/DWe9ks12p6A 기존에는 CD를 이용해서 스마트폰용 분광기를 만들었다. 그런데 최근에 CD를 구하기가 점점 어려워 진다. 그래서 CD 대신 분광필름을 이용해서 분광기를 만들어 보았다. (분광필름은 교구사 에서 500line 짜리로 구입하면 된다.) A4용지에 전개도를 출력하면 2개의 전개도가 나온다. 반으로 접어서 풀로 붙인 다음, 실선을 따라 잘라내면 된다. 이때 검은색으로 칠해진 부분이 나중에 분광기 안쪽이 될 부분이다. 반으로 접는 이유는 종이를 어느 정도 두껍게 만들어 주고, 분광기 안쪽을 검은색이 되게 할 수 있기 때문이다. 관찰구멍을 잘라내고 그 자리에 분광필름을 붙인다. 처음에는 안쪽에 .. 2021. 11. 24.
빛의 삼원색 합성(웹용) 예전에 만든 빛의 삼원색 합성 프로그램을 웹상에서 가능하도록 만들었다. 스마트폰에서도 사용이 가능하기 때문에 비대면 수업에서도 사용할 수 있다. 기본 빛의 삼원색을 합성해 볼 수 있고 그림자 변경 스위치를 눌러 칼라 그림자를 만들어 보거나 RGB 그림을 합성해 볼 수 있다. 아래 링크로 접속하면 된다. https://sciencej.cafe24.com/html5/3light/3light.html 수업시간 활용 방법은 파란색을 제외하고 빨간색과 초록색만을 가지고 먼저 합성해 보게 하면 좋다. 특히 2번째 칼라그림자를 만들때 학생들을 이해시키기 좋다. 다운로드용은 아래 링크 참고 https://sciencelove.com/1175 빛의 삼원색 합성 프로그램 2003년에 플래시로 만든 빛의 삼원색 합성 가상실.. 2021. 8. 14.
아파트 현관문 외시경(관찰구멍) 원리 탐구 - 렌즈작도 오래된 아파트 현관문에는 밖을 살펴 볼 수 있는 외시경이 달려 있다. 안에서 밖을 보면 넓은 범위(작게 보인다)를 볼 수 있지만 밖에서 안을 보면 잘 보이지 않는다. 갑자기 원리가 궁금해 졌다. 아마 갈릴레이 망원경과 같은 원리가 아닐까 추측해 보았다. 상이 똑바로 보이는 걸로 봐서 케플러식 망원경 원리는 아닌 것 같고, 갈릴레이식 망원경 원리와 비슷할 것이다. 즉 볼록렌즈와 오목렌즈의 조합으로 이루어 져 있을 것이다. 갈릴레이 망원경을 거꾸로 들고 보면 세상이 작게 보이고 뚜렷하게 보인다. 하지만 망원경을 제대로 들고 보면, 초점을 잘 맞추지 않으면 뚜렷한 상을 볼 수 없다. 즉 현관문 외시경은 밖에서 안을 볼때는 초점이 안 맞춰진 망원경일 듯 싶다. 학생들에게 탐구과제로 제시해도 재미있을 듯 하다. .. 2020. 12. 9.
지진대와 화산대와 판의 경계 비교 가상실험 지진대와 화산대를 지도에 표시하고 서로 겹쳐 보면서 비교해 볼 수 있는 가상실험이다. 아래 링크에 접속하면 가상으로 실험해 볼 수 있다. (가능하면 노트북으로 시도, 스마트폰에서는 자꾸 딜레이가 생김. 원인은 파악중에 있음.) sciencej1.cafe24.com/html5/pan/pan.html 학생들에게 안내 할때는 아래 링크를 사용해 주세요 https://sciencelovestudy.tistory.com/32 시간이 된다면 직접 지진이 발생한 지역을 세계지도에 표시해 보고, 또 화산이 분포하는 지역을 세계지도에 표시해서 서로 비교해 보는 활동을 직접 해 보는 것이 의미가 있다. 그런데 그럴 시간이 없을 때 사용하기 위해 만들었다. 1. 지진대를 지도에 표시하고, 어느지역인지 관찰해 보자 2. 화산.. 2020. 10. 19.
초간단 휴대용 레이저 프로젝터 현미경 만들기 물방울 속에 들어있는 물질들을 살펴 보기 위해 레이저 광을 이용한 현미경을 만들어 보자. 투영방식을 이용한 현미경은 여러명이 함께 관찰할 수도 있고, 별다른 준비물 없이 레이저만 있으면 쉽게 만들 수 있기 때문에 활용도가 높다. 우선 동영상을 보자. 가장 쉽게 만들게 하기 위해 10여번의 실험과 시행착오 끝에 현재 제작방법을 개발하게 되었다. 보통 실험실에 고정시키기 위해 스탠드를 이용하거나, 다른 고정장비를 이용해야 하는데 그럼 쉽게 가정에서 해 볼 수 없다. 번거롭지 않게 집에서도 간단하게 만들 수 있는 방법이 없을까 고민하다가 초간단 제작 방법을 개발하게 되었다. 간단하게 만들어서 실제 수업시간에 조명을 끄고 교실벽에 투영시켜 줄 수도 있다. 작은 미생물의 움직임에서 부터, 작은 입자들의 브라운 운.. 2020. 6. 28.
레이저 포인터 이용한 머리카락 굵기 측정 레이저를 이용하여 머리카락을 지나는 빛의 회절 현상을 이용하여 스크린에 생긴 무늬를 보고 머리카락의 두께를 측정해 보자. (그린레이저 보다는 출력이 약하지만 쉽게 구할 수 있는 적색 레이저로도 주변을 어둡게 하면 충분히 실험 가능합니다.) 1. 단일슬릿에 의한 회절 회절한 빛이 스크린에 도달하면 슬릿 내의 다른 점들로부터 나오는 파동들이 서로 간섭을 일으키고 결과적으로 밝고 어두운 띠들로 이루어진 회절무늬를 만들게 된다. 회절무늬의 중앙에서 밝은 띠가 형성되는 이유는 슬릿의 모든 점에서 출발하는 파동들이 무늬의 중심에 도달하는데 같은 거리를 진행하게 되므로 중심에서 모두 동일한 위상을 갖고 보강간섭이 이루어지기 때문이다. 그림에서 단일 슬릿의 경우 중앙과 맨아래에서 출발한 빛의 경로차이(d sinθ /2.. 2020. 6. 27.
블랙박스에 촬영된 빛 반사의 장난 - 유령의 장난? - 어두운 곳과 밝은 곳 블랙박스에 촬영된 영상이다. 유령의 장난인지 일단 한번 보고 생각해 보자. 운전석과 앞유리 사이에 올려 놓은 마스크가 지하주차장에서 앞유리에 나타났다 사라졌다를 반복한다. 영상을 돌려 보는 순간 섬찟하다. 하지만 이유는 간단하다. 지하주차장 위에 형광등 빛이 강할때는 차안으로 투과되어 들어오는 빛의 양이 많기 때문에 앞유리에 반사되는 빛이 잘 안보이게 된다. 이런 현상은 낮에 별이 안보이는 것과 같은 원리다. 반대로 지하주차장 위에 형광등이 없는 부분을 지날때는 앞 유리 바깥쪽이 어두워 지기 때문에 투과되어 오는 빛이 약해진다. 그래서 안쪽에서 반사되는 빛이 상대적으로 많게 느껴지고, 그래서 운전대 위에 마스크가 뚜렷하게 보이게 된다. 너무나 당연한 현상이지만 보면 볼수록 재미있다. 과학을 알고 보면 재.. 2020. 6. 1.
열화상 카메라에 찍힌 유령? 열화상 카메라는 적외선을 감지하는 카메라이다. 사람의 눈은 가시광선을 본다. 가시광선 대부분은 유리를 통과하지만 적외선은 유리에서 대부분 반사가 된다. 즉 적외선 입장에서는 유리가 거울과 같은 역할을 하는 것이다. 열화상 카메라에 촬영된 영상은 사실 카메라 뒤에 서있는 사람들이 현관문 유리에 반사된 영상이다. 열화상 카메라로 보면 잘 반사되지 않는 금속표면에서도 거울처럼 반사된 사람의 모습을 볼 수 있다. 원리를 모르는 사람들은 유령이 촬영되었다고 착각하기 쉽다. 빛은 가시광선만 있는 것이 아니다. 빛에는 자외선, 적외선도 있다. 다만 우리는 빛의 영역에서 아주 작은 영역인 가시광선만 볼 뿐이다. 우리가 보는 세상은 극히 일부에 불과하다. 눈에 보이지 않는 빛들도 빛의 성질을 따르며 우리가 알지 못하는 .. 2020. 5. 28.
탄성력 설명을 위한 활쏘기게임3 2004년에 만든 건데 제 홈페이지에 안올라와 있었네요. 그래서 지금 올립니다. 예전에 민서 어렸을때 민서를 모델로 만든거네요. 탄성력에서 수업시간에 보여주는 활쏘기 게임입니다. 새를 맞추는 게임이 아니라, 멀리 떨어져 있는 과녁을 맞추는 게임입니다. 탄성력 수업을 가르칠때면 매번 수업 들어가자 마자 활쏘기 게임을 틀어 놓고, 혼자 게임을 합니다. 학생들이 뭐라고 해도 못 들은 척 하고.... 그럼 어느순간에 학생들이 훈수를 들기 시작합니다. 조금 더 쎄게 쏴야지요. 내가 쏘면 샘보다 더 잘 쏠 수 있어요. 등등.... 그 때 제가 말하지요. 어떻게 해야 멀리 쏠 수 있는데, 왜 그렇지? (자연스럽게 탄성력에 대한 설명을 이끌어 냅니다.) 활을 멀리 나가게 하려면 힘껏 잡아당겨야 할까? 힘껏 잡아 당겼는.. 2020. 5. 17.
단어찾기퍼즐(1단원-암석의순환까지) - 온라인학습 과제용 온라인 학습 과제로 내기 위해 1단원 암석의순환 까지에 대한 단어찾기퍼즐(word search)를 만들어 보았습니다. 1단원 중간 마무리 활동을 할때 과제로 낼 예정입니다. 학생들도 컴퓨터나 스마트폰으로 아래 링크로 접속해서 바로 도전할 수 있습니다.(직접 아래 링크 눌러서 도전해 보세요) 단조로운 온라인 수업에, 공부도 하고 재미도 주고 싶네요 http://sciencej1.cafe24.com/?puzzle=sci1_1 필요하신 샘들은 링크 복사해서 온라인 강의에 활용하셔도 됩니다. 강의를 듣고 아래 링크에 접속해서 단어찾기퍼즐 게임에 참여하세요 스마트폰에서 문제 11개가 다 보이지 않으면 컴퓨터에서 도전하세요 3번 이상 도전해서 가장 높은 점수를 화면캡처 해서 보내 주세요. (결과를 꼭 받을 필요는 .. 2020. 4. 29.
대륙이동설 원동력 - 라면 대류로 설명 (임시) 대륙이동설을 주장한 베게너는 대륙 이동의 원동력을 설명하지 못해 학계에서 인정받지 못하고 쓸쓸한 최후를 맞이했다. 우리학생들도 대륙이동설의 원동력을 이해하지 못해 쓸쓸한 수업시간을 보내고 있다. 맨틀의 대류때문이라는 것을 지금은 알고 있다. 그래서 대륙이동을 절대 안 잊어버리게 한번에 설명하려고 만들었다. 예전에 대류현상을 보여주기 위해 촬영한 영상을 거꾸로 돌려 본다. 자세히 보면 해령과 해구도 차자 볼 수 있다. 앞으로 학생들은 대륙이동설이 나오면 배가 고파지리라. ^^ 2020. 2. 13.