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중학교 1학년 과학/6단원(파동)34

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.
스마트폰 자체 스피커를 이용한 소리(음파) 확인 실험 - 공기 진동 소리는 공기의 진동에 의해 나타난다. 공기의 진동을 확인하기 위해 성능이 좋은 스피커 앞에 촛불을 켜놓고 촛불의 흔들림을 관찰하곤 했었다. 그런데 최근에 나오는 스마트폰은 자체 스피커 성능이 좋아져서 다른 대형 스피커 없이, 그냥 스마트폰에 내장되어 있는 스피커로 실험이 가능하다. 그냥 스마트폰과 촛불만 있으면 된다. (스마트폰을 촛불에 너무 가까이 하면 탈 수 있으므로 주의!) 스마트폰에서 경쾌한 음악 소리를 발생시키고, 스마트폰 스피커 앞부분에 촛불을 놓으면 음악소리에 맞춰 촛불이 흔들리는 것을 볼 수 있다. 이는 스마트폰에서 발생한 음파가 전파되면서 매질인 공기를 진동시키게 되고(공기가 이동하는 것은 아니다), 공기의 진동에 맞춰서 촛불도 흔들리게 되는 것이다. 스피커에서 바람이 나가는 것으로 착각.. 2019. 12. 19.
말하는줄(소리나는 줄)을 활용한 소리 수업 레코드판처럼 줄에 홈이 있어 손톱으로 흝고 지나갈때 진동에 의해 소리가 난다. 즉 소리를 녹음해 논 줄이라고 생각하면 된다. 원리만 알면 진동에 의해 생긴 소리의 파형을 줄에다가 홈을 파서 표시해 놓을 수 있고, 손톱으로 흝고 지나가는 동안 파여진 홈 때문에 생긴 진동에 의해 소리가 재생된다. 플라스틱 컵은 소리를 증폭시켜 주는 역할이다. 말하는 줄을 이용하면 소리의 세기, 소리의 높낮이를 쉽게 설명할 수 있다. 모둠별로 해도 좋고, 교사 혼자 가지고 들어가서 시연을 보여줘도 좋다. 소리를 줄에 저장했다가 실행시킬 수 있다는 것 만으로도 살아있는 수업이 된다. 준비 : 종이컵 또는 플라스틱 컵 밑에 송곳으로 작은 구멍을 뚫고, 줄의 뾰족한 부분을 아래에서 위로 집어 넣은 다음 스카치 테이프로 컵의 벽에 .. 2019. 12. 9.
편광필름 이용하여 마법처럼 반사광 사라지게 하기 편광필름을 이용하면 다양한 현상들을 확인할 수 있다. 그 중에서도 브루스터각 으로 반사되는 편광된 빛을 마법처럼 완전히 사라지게 할 수 있다. 이론적으로 알고 있던 거지만, 실제 확인해 보니 더 신기하다. 과학실 장식장 유리창에 반사된 빛이나, 탁자 유리면에 반사된 형광등 빛, 또 자동차 유리에 반사된 빛을 브루스터각이 되게 맞추고 편광판을 회전시켜 편광된 빛과 수직이 되게 맞추어서 보면 마법처럼 반사광이 사라져 버린다. 물론 평행하게 맞추면 다시 반사광이 보인다. 노트북 lcd모니터도 편광 원리를 이용하는데 편광판을 돌려가며 잘 맞추면 마치 화면이 꺼져 있는 것처럼 보이게 만들 수 있다. 주변의 사물은 다 보이는데 분명 켜 놓은 노트북 화면만 꺼져 있는 것처럼 보인다. (잘 응용하면 연구실이나 교무실을.. 2019. 7. 5.
소리진동 및 공명(cork speaker 를 이용한 진동 및 공명현상) 병 마개 대신 병 입구에 덮어서 사용하는 블루투스 cork speaker를 구입하게 되었다. 이 스피커는 병을 울림통으로 사용하기 때문에 병의 재질과 크기 형태에 따라 음질이 달라진다. 작은 크기지만 병만 잘 고르면 소리를 크게 들을 수 있다. 물이 든 병에 스피커를 장착하고 작동시키면 물 표면이 요동치는 것을 볼 수 있다. 진동수를 잘 맞춰 공명을 일으키면 물 표면에 작은 물방울들이 튀어 오르게 할 수 있다. 소리라는 것은 진동에 의해 생긴다는 것을 설명할 수 있고, 공명현상도 보여 줄 수 있다. 실제 실험해 보니 물의 양에 따라 공명되는 진동수가 달라지는 걸 알 수 있었다. 진동수를 맞추기 위해 약간의 시간을 투자해서 예상대로 진동에 의해 물이 튀어오르는 것을 볼 수 있었다. 소리라는 것이 물체의 진.. 2018. 12. 11.
소리굽쇠 진동모습 초고속 촬영 (소리의 발생) 소리는 공기의 진동에 의해 생긴다. 소리 굽쇠를 고무망치로 치면 소리굽쇠가 진동하면서 주변 공기의 진동을 만들어 소리가 난다. 소리굽쇠가 진동하는지 효과적으로 알아보는 방법은 물 표면에 소리가 나고 있는 소리굽쇠를 넣어 보면 된다. 그럼 소리굽쇠의 진동에 의해서 물표면에서 물방울이 튕겨 나가는 것을 볼 수 있다. 갤럭시S9 슈퍼슬로우모션(초고속촬영) 기능을 이용해서 물방울이 튀기는 모습을 촬영해 보았다. 2018. 12. 7.
2015 개정교육과정 교과서 파동 관련 개발자료 입니다. 아래 빛단원과 마찬가지로 2년 동안 개발했지만 빛을 보지 못한 자료입니다. 파동에서 소리의 3요소 실험을 컴퓨터가 아니라 스마트폰 앱을 이용해서 실험하도록 개발했습니다. 소리의 3요소를 실험할 수 있는 앱을 찾아보니 국내에서 만든 앱이 없고, 외국에서 만든 앱은 밑에 광고가 뜨는 단점이 있었습니다. 그래서 교과서 집필이 끝나고 아래 링크에 있는 직접 소리3요소를 분석할 수 있는 앱을 개발하기도 했습니다. 제가 평상시에 구상하던 기능들을 집어 넣었지요. 2개의 소리를 화면상에서 비교할 수 있는 기능... http://sciencelove.com/2150 모기벨소리도 자세히 다루고 싶었는데 결국 모기날개의 진동수를 알아내는 단원마무리 문제로 넣게 되었네요 교과서라는 제약사항 때문에 이것 저것 많이 넣을 수 .. 2018. 4. 11.
뽑기통을 이용한 소리의 높낮이 실험 소리는 진동수에 따라 높낮이가 달라진다. 천구만들기 실험을 하기 위해 다양한 크기의 뽑기통을 구입했는데 우연히 뚜껑을 돌리다 보니 소리가 나는 것을 발견했다. 그런데 뽑기통의 크기에 따라 소리의 높낮이가 다 다르다. 예상대로 큰 통일수록 저음이 작은통일 수록 고음이 나온다. 큰통은 진동을 작게 하기 때문에 저음이 난다. 작은통은 아무래도 빨리 진동하니까 고음이 난다. 다양한 방법으로 학생들에게 소리의 높낮이에 대해 생각해 보게 하고 보여줄 수 있어 좋다. 2018. 3. 30.
소리의3요소 진폭,진동수,파형 실험- 컴퓨터용과 스마트폰용 학교에서 배우는 소리의3요소 진폭,진동수,파형을 스마트폰을 이용하여 직접 실험할 수 있다. 소리와 관련된 실험은 이 프로그램 하나로 다 할 수 있도록 제작하였다. 반드시 앱을 설치하고 권한설정에서 소리를 허용해야 정상적으로 작동한다. 권한 설정은 소리분석프로그램 아이콘을 꾹 누르고 있으면 나오는 앱정보에 가서 권한에 가면 있다. 2017.2.3일 몇가지 오류를 잡아 업그레이드 하였고, 앞으로도 필요한 사항이 있으면 업그레이드 해서 소리관련 실험에 최적화 되도록 만들 계획이다. 가장큰 특징은 소리 파형을 일시정지하여 관찰할 수도 있고 소리파형을 capture 하여 두번째 다른 소리와 쉽게 비교할 수 있다는 점이다. 기존 소리 분석 프로그램이 한개의 소리를 분석할 수 있기 때문에 두개의 소리를 비교하는데 불.. 2017. 1. 9.
블루투스 방수 스피커를 이용한 소리의 진동 실험 소리는 공기의 진동에 의해 발생한다. 눈으로 공기가 진동한다는 것을 확인할 수 없지만음악이 나오는 스피커를 손으로 만져본다거나 초앞에 촛불을 놓아 두면 공기가 진동한다는 것을 알 수 있다. 최근에 우연히 스마트폰으로 조작할 수 있는 방수 스피커를 알게 되었다.원형으로 생겨서투명 플라스틱 컵을 덮어 씌우면 딱 맞는 다는 것을 알게 되었다.그래서 예전부터 해보고 싶었던 실험을 해 보게 되었다. 투명 플라스틱컵 2개를 스카치테이프로 붙인다음한쪽을 스피커에 꽉 맞게 뒤집어 씌우면투명컵이 스피커 소리에 따라 진동하는 것을 볼 수 있다. 물과, 쌀을 이용해서 진동시켜 보았는데특정주파수에서는 물이 튀어 오르는 것도 볼 수 있었다. 자세한 내용은 동영상 참고 2016. 1. 18.
소리렌즈 - 파동의 굴절 소리도 파동이기 때문에 밀한 매질을 만나면 속력차이에 의해서 굴절이 일어난다. 그래서 풍선안에 이산화탄소를 채워 넣으면 볼록렌즈와 같은 효과를 볼 수 있다. 예전에 탐구자료로 만들었던 건데 파동을 설명하기 위해 이곳에 다시 올려 놓는다. 활동준비 1. 준 비 물 : 드라이아이스, 고무풍선, 은박풍선, 스피커, 컵 2. 구입방법 : 과학교구사 3. 소요경비 : 드라이아이스 20Kg (30000원), 탐구과정 1. 풍선안에 드라이아이스 조각을 넣고 끝을 잘 묶는다. 2. 드라이아이스가 승화하여 이산화탄소가 발생하면 풍선안에 이산화탄소 기체가 채워지며 부풀어 오른다 3. 풍선의 중심으로부터 60-70cm 정도 되는 곳에 스피커를 설치한다. 4. 스피커가 설치된 풍선의 반대쪽으로가서 풍선중심으로부터 15-30c.. 2014. 4. 19.
소리측정기1.0 - 누구 소리가 더 큰가 미리보기 http://sciencelove.com/flash/sori1.swf 레크레이션 시간이나 학급행사때 어떤 팀이 더 크게 함성을 질렀는지 아니면 누가 더 크게 박수를 쳤는지 객관적으로 측정할 수 있게 하기 위해 만들었습니다. 아이디어는 허승환 선생님이 내 주셨습니다. 5초동안 함성이나 박수를 치게 해서 가장 크게 난 소리가 얼마였는지를 알려 줍니다. 또 5초동안 평균적으로 어떤 팀이 더 크게 소리를 내고 있었는지도 알 수 있습니다. 프로그램을 실행시켰을때 허용여부를 묻는 창이 뜨면 허용을 해야지만 작동을 합니다. 그리고 마이크가 입력상태로 설정이 되어 있어야만 합니다. 그렇지 않으면 마이크로 소리가 들어오지 않기 때문에 작동을 하지 않습니다. 마이크 입력상태가 올바르다면 현재레벨이 소리의 크기에 .. 2013. 4. 20.
우주선조절게임(소리) - 소리의 성질중 세기(진폭) 설명할 때 사용 소리로 조절하는 우주선 게임입니다. 큰소리가 나면 우주선이 위로 올라가고 작은소리가 나면 우주선이 아래로 내려옵니다. 즉 소리의 세기가 커지면 지면을 기준으로 해서 진폭이 커지게 되고 소리의 세기가 작아지면 지면을 기준으로 해서 진폭이 작아지게 되는 걸로 우주선을 조절하게 됩니다. 장애물에 걸리지 않게 주의하면서 완주해 보세요. 한가지 주의할 점은 이게임을 재미있게 하고나서 학생들에게 언제 진폭이 커지는지를 물어보면 많은 학생들이 고음일때 진폭이 커진다는 착각을 한다는 겁니다. 왜냐하면 큰소리를 낼때 대부분 학생들이 고음을 내기 때문입니다. 그래서 이런 오개념을 없애기 위해 노래를 부르면서 우주선을 조절해 보게 하면 고음, 저음과 상관없이 큰소리와 작은소리로 진폭이 변한다는 것을 알 수 있습니다. 우주선.. 2013. 4. 20.
우주선 경주게임(소리) - 진동수 설명할때 사용 박수소리를 이용한 우주선 경주게임입니다. 학생들이 진동수에 대한 개념을 잘 이해하지 못하는 경우가 있습니다. 진자를 흔들어 주고 몇번 진동했는지 세보라고 하면 갈때 1번 올때 1번 - 이런식으로 세는 학생들이 이외로 많습니다. 진동이라는 것은 같은것이 반복되는 현상이므로 진자가 같다가 와서, 다시 처음이랑 똑같은 반복이 시작되야 합니다. 진동수를 쉽게 설명하기 위해 박수를 예로 들면 편합니다. 박수 1번 칠때마다 진동 1번 하는 것과 비교하면 좋습니다. 따라서 아래 박수게임은 박수를 1번 칠때마다 1칸씩 움직이는 게입니다. 즉 진동수가 높아야(박수를 빨리쳐야) 빨리 움직이겠지요. 자세한 사용법 및 설명은 아래 강의를 참고하세요 . http://www.sciencelove.com/31 소리의 세기와 진폭관.. 2013. 4. 20.
종파와 횡파 설명 프로그램 원래는 p파와 s파 설명하려고 만들었는데 파동단원에서 종파와 횡파에 대한 설명을 할 수 있게 이름을 종파와 횡파로 변경하였습니다. 아래 링크에 가면 설치하지 않고 웹이나 스마트폰에서 바로 실행이 가능합니다. sciencej1.cafe24.com/html5/pswave/pswave.html 물로 아래 버튼중에 p파,s파를 누르면 예전처럼 p파와 s파에 대한 설명도 가능합니다. 업그레이드 하면서 일시정지와 재생 버튼을 추가해 놓았습니다. 가끔 잠깐 멈추고 설명하고 싶을때가 있거든요. p파와 s파에 대한 설명에서는 P파는 종파 S파는 횡파라는 것을 구별할 수 있고 액체에서 S파는 통과하지 않는 다는 것을 알려 줄 수 있습니다. 아래쪽 버튼을 눌러 하나씩 설명 가능합니다. 파동에 대해 설명할때는 아래 프로그램과.. 2013. 4. 20.
2008년 경기도 과학교육원에서 했던 소리에 대한 연수내용입니다 2008년 경기도 과학교육원에서 했던 20분 짜리 동영상입니다. 자세한 내용은 아래사이트 참고 http://www.sciencelove.com/31 2013. 4. 20.
LG사이언스 랜드에서 제공하는 과학송(파동송) 파동송 - LG사이언스랜드에서 제공하는 과학송입니다. http://lg-sl.net/GameQuiz/SNCSong/SNCSongViewer.jsp?flash=/sl_song/SONG2009/SONG200908/SONG2009080002/SONG2009080002.swf&title=파동송®no=SONG2009080002 가사보기 1절) 연못에 퐁당 돌을 던져 그저 울렁이는 걸 봐봐 동그랗게 물결이 생기지 이런게 바로 지금 배울 파동 Rap) 파동! 물질의 진동!이 퍼지는 현상 파원!은 파!동의 원!점 매질! 파동을 전달하는 물질! 그러나 빛 전파 X선은 매질 필요 없어 매질은 움직이지 않아 그저 에너지만 전달할 뿐 연못 위에 배가 떠있어 파도가 쳐도 배는 그냥 출렁 2절) 파동진행방향 매질진동방향 그.. 2013. 4. 20.
남아공 월드컵 응원도구 부부젤라(Vuvuzel) 소리만 없애는 법 남아공 월드컵때 모기소리처럼 웅웅 소리를 내는 부부젤라(Vuvuzel) 라는 전통응원도구때문에 전세계적으로 문제가 되고 있다. TV중계를 볼때 이소리 때문에 상당히 거슬리기 때문이다. 그렇다면 부부젤라(Vuvuzel) 의 진동수는 얼마나 될까? 인터넷을 뒤져 봤더니 500에서 4000Hz 정도에서 발생되는 소음이 가장 큰 것을 알 수 있었다. 부부젤라(Vuvuzel) 소리를 다운받아 Sound Wvae1.5 프로그램으로 분석해 본 결과 컴퓨터에 녹음된 부부젤라(Vuvuzel) 소리를 분석해 보니 500Hz에서 3000Hz 정도의 주파수가 형성되는 것을 알 수 있었다. 그래서 컴퓨터 이퀄라이져의 소리를 아래그림처럼 조절하고 들어보니 부부젤라(Vuvuzel) 소음을 크게 줄일 수 있다는 것을 알게 되었다. .. 2013. 4. 20.
2009 경기과학에 실렸던 소리관련 원고 2009 경기과학에 실렸던 제가 쓴 소리관련 원고입니다. 2013. 4. 20.
소리관련 연구수업 지도안 2002년도에 부발중학교에서 했던 소리관련 연구수업 지도안입니다. 그당시 선생님들 노트북을 빌려 조별로 컴퓨터를 이용한 실험을 하게 했습니다. 관련 프로그램은 '가상실험'에 가시면 다운 받을 수 있습니다. 획기적이었던 점은 엑셀로 조별 보고서를 만들어 학생들이 조별 컴퓨터에서 엑셀로 입력을 하면 교사용 컴퓨터로 자동으로 취합되게 하여 결과정리때 각조에서 입력한 결과를 파워포인트로 한꺼번에 띄워놓고 설명할 수 있도록 했다는 점입니다. 파워포인트는 링크가 많이 걸려 있어서 첨부하지 못했습니다. 2013. 4. 20.