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중학교 3학년 과학/6단원(에너지 전환과 보존)28

<수업설명팁> 역학적 에너지를 개수로 쉽게 설명하기 공식을 들이밀면 우선 겁부터 먹는 학생들이 있다. 막연히 어려울 것 같다는 생각 때문이다. 역학적 에너지 보존법칙을 가르칠때도 마찬가지다 운동에너지와 위치에너지 공식을 적어 놓고 설명을 하면 운동에너지와 위치에너지 공식도 잘 이해하지 못 한 학생들에게는 수업을 듣지 말라는 것과 같다. 그래서 오늘 수업시간에 역학적에너지 보존법칙을 설명할때 에너지를 개수로 바꿔서 설명해 보았다. 운동에너지와 위치에너지를 몰라도 쉽게 접근이 가능하고 나중에 개념이 이해되고 나면 운동에너지와 위치에너지의 공식과 연관시켜 주었다. 롤러코스터 그림을 제시하고 공기저항이나 마찰을 무시할 때 역학적에너지는 항상 보존된다. 즉 운동에너지와 위치에너지는 서로 전환될 수 있다는 것이다. 10m높이에 출발 준비를 하고 있는 롤러코스터의 위.. 2014. 12. 5.
LG사이언스 랜드에서 제공하는 과학송(편리한 도구송) http://lg-sl.net/product/sciencesong/sncsong/sncsongViewer.mvc?sncsongId=SONG2008120004 힘을 주는 위치는 힘점 힘이 작용하는 위치 작용점 움직이지 않고 받치는 받침점 세 가지 점이 지레에 있지 큰힘내는 지레의 원리 아르키메데스가 발견했대요 힘을 주는 도구들에는 지레의 원리 많이 쓰이죠 세 가지 점을 찾아 보아요 작,받,힘 1종 가위와 집게 받,작,힘 2종 병따개 펀치 받,힘,작 3종 젓가락 있죠 지레와 도르래 그리고 빗면 힘을 아껴주는 도구의 원리 힘의 방향 바꿔주는 고정도르래 무게를 줄여주는 움직도르래 돌리는 도구는 빗면의 원리 자동차 핸들과 나사못 있죠 *제1회 과학송UCC 공모전 수상작 구정숙(조수린, 강중연, 김미래, 김인환, .. 2014. 11. 18.
마찰열을 이용한 용점 (에너지 전환) 동영상 다운받기 마찰열을 이용해서 용접을 하네요 역학적 에너지가 열에너지로 전환된다는 것을 설명할때 보여주면 좋을듯... 2013. 4. 22.
무한 에너지 공급장치 동영상 다운받기 무한 에너지 공급장치가 가능할까요? 에너지 보존 법칙에 의하면 절대 불가능합니다. 그럴싸하게 만들어진 영상을 보시고 고민해 보세요. 결론은 절대 불가능. http://youtu.be/287qd4uI7-E 2013. 4. 22.
지비(ZEEBEEZ) 장난감을 이용하여 에너지 전환 동영상 다운받기 지비(ZEEBEEZ) 장난감을 이용하여 에너지 전환에 대해 설명해 보려고 한다. 지비 장난감은 뒤집어 놓은채로 회전을 시키면서 떨어 뜨리면 바닥에 닿는 순간 되튀어 오르는 장난감이다. 동영상에서는 떨어뜨리는 에너지를 없애기 위해 바닥에 놓은 상태로 튀어 오르게 하였다. (바닥에 놓아두면 언제 튀어오를지 모를뿐 아니라, 운이 나쁘면 아무리 기다려도 튀어오르지 않는 경우도 있다.) 결국 사람이 한일이 지비의 탄성에너지로 전환이 되고 이 탄성에너지가 다시 운동에너지로 전환되고 이 운동에너지가 다시 위치에너지로 전환이 된다. 중간에 손실을 무시한다면 위치에너지의 값을 측정해서 지비 장난감의 탄성에너지를 구할 수 있다. 또 사람이 지비 장난감에 해준일은 지비 장난감의 위치에너지와 같으므로 사람이 .. 2013. 4. 22.
해머 또는 망치로 철판과 납판을 내리치면 (에너지 보존) 망치나 큰 해머로 두꺼운 철판이나 납판을 내리치면 어떤판이 더 열을 받아 온도가 높아질까? 참고로 망치로 두꺼운 철판을 내리치면 망치는 내리치던 속력과 비슷한 속력으로 튕겨 나오게 되고 두꺼운 납판에 내리치면 망치가 납판에 박힌다고 한다. 자 같은 방법으로 여러번 내리친다면 어떤 판이 더 열을 받을까? 에너지 보전법칙으로 생각해 볼 재미있는 문제 . . . 우리가 망치로 철판을 내리친다는 것은 우리가 망치에 일을 해 주는 것이고 우리가 해준일은 철판에 충돌하기 직전의 운동에너지로 바뀌게 된다. 그런데 철판에 충돌시키면 거의 같은 속도로 되튕겨 올라온다고 했으니 충돌전과 충돌후의 운동에너지의 차이는 거의 없으므로 에너지이 손실이 거의 없다고 볼 수 있다. 따라서 철판은 거의 열을 받지 않게 된다. 반면에 .. 2013. 4. 22.
일을 에너지로, 에너지를 일로 전환 - 발전기를 전동기로 발전기와 전동기 설명할때 쓰려고 만든 자료인데 일과 에너지 전환에서 보여주어도 좋으네요 사람이 해준일이 전기에너지로 전환되고 전기에너지는 다시 빛에너지와 일에너지로 전환된다. 만약 전구를 빼서 빛에너지로 전환되는 것을 줄여주면 전기에너지는 대부분 다시 일에너지로 전환되므로 훨씬 더 빨리 전동기를 돌릴 수 있다. 재미있는 것은 꼬마전구가 둘다 있으면 발전기를 돌리는 것이 더 힘이 든다는 겁니다. ------------- 아래는 전기단원에서 설명하려고 적었던 내용입니다. 전에 김상협 선생님 홈페이지에서 봤던 내용을 보고 실험해 보았습니다. 간이 발전기 2개를 연결한 후 한쪽을 돌리면 다른쪽은 전동기처럼 작동합니다. 꼬마 전구가 끼워져 있을때는 발생한 전기가 꼬마전구와 다른 발전기를 돌리는데 쓰이므로 도는 속.. 2013. 4. 22.
인터넷에서 논란이 된 도르래 실험 과연 가능할까? 외국 대학에서 실제 출제된 문제라고 한다. 그 후 인터넷에 논란이 됬던 문제다 아래 그림처럼 판자위에 올라서서 움직도르래가 연결된 줄을 당기면 자신을 들어올릴 수 있을까? 불가능하다고 주장하는 쪽은 사람이 잡아 당기는 힘 만큼 반작용이 생겨 바닥을 누르게 되므로 아무리 세게 잡아 당겨도 불가능하다고 말한다. 반면 가능하다고 주장하는 쪽은 사람의 힘이 충분히 세다면 자신을 들어올릴 수 있을 것이라고 말한다. 어려운 문제는 아니다 힘의 합성을 따져 본다면 쉽게 정답이 나올 수 있다. 판자의 무게를 무시한다고 할 때 사람이 당기는 힘이 F라면 바닥을 끌어올리려는 힘은 2F 가 된다. (움직도르래이므로 사람이 F로 당기면 반대쪽 줄도 F로 장력을 작용하게 되어 실제 바닥에 작용하는 힘은 2F가 된다.) 반면 바.. 2013. 4. 22.
풍력과 바퀴에서 만들어지는 전기로 가는 전기 자동차? 동영상 다운받기 세계최초 풍력을 이용한 전기자동차가. 휴스턴에 있는 한국인 발명가에 의해서 지금 마무리 단계. NO GAS NEEDED ~!! 연료가 전혀 필요하지 않음. 온전히 풍력과 바퀴에서 나오는 전력으로만 달리는. 속도 또한 120 마일/H 까지 검증이 되었다고 나오네요 미국 국제 특허 펜딩중(Patent pending) 위에 이론이 가능하다면 선풍기앞에 풍력발전기를 놓고 선풍기에서 나온 바람으로 풍력발전기가 돌아가면서 전기를 생산해 내고 그 전기로 선풍기를 돌릴 수 있다는 이야기인데 영구장치가 가능해 진다는 이야기네요 과학적으로는 절대 불가능하다고 봅니다. 2013. 4. 22.
무한에너지는 가능한가?(돌고래) 동영상 다운받기 돌고래의 진폭을 살펴보면 저절로 점점 커지는 것을 알 수 있다. 에너지 보존법칙에 위배되는 건 아닌지 한번 살펴보세요 2013. 4. 21.
지렛대 원리로 날아 오르기 - 과학적오류 지레의 원리로 나는 사나이는 화면조작이 아닌가 생각됩니다. 아래 거대인간 투석기와 인간투석기영상중 특히 거대 인간 투석기와 비교해 보시기 바랍니다. http://sciencelove.com/1292 이론상으로는 가능할지 모르지만 사람을 그정도 높이까지 올라가게 하려면 초기에 주어지는 에너지가 엄청나야 합니다. 초기에 순간적으로 사람에게 해주는 일이 결국 모두 위치에너지로 변환되어야 하기 때문이겠지요 그정도 위치에너지를 갖기 위해 초기에 큰 힘을 가해주면 사람이 버텨나지를 못합니다 (제가 보기에는 큰 트럭과 충돌하는 교통사고와 비유할 수 있겠네요. 저 정도면 거의 교통사고 나서 날아가는 수준입니다.) 더군다나 서있는 상태에서는 더욱더 그렇지요 위에 소개한 거대인간 투석기를 보면 탄성력이 있는 긴 줄을 이용.. 2013. 4. 21.
가우스 건 - 에너지 보존법칙? 동영상 다운받기 쇠구슬과 자석을 이용해서 가우스 건을 만들어 보았습니다. 왜 끝에 쇠구슬 속도가 빨라지는지 생각해 봅시다. 초기에너지는 사실 큰쇠구슬과 작은 쇠구슬 거의 멈추어 있는 상태입니다. 그렇다면 초기에는 어떤 에너지가 존재하고 있었던 걸까요? 자기장에 포함되어있던 포텐셜 에너지가 사라지면서 끝에 있는 쇠구슬의 운동에너지로 바뀌었다고 볼 수 있습니다. 자석이 강하다면 자기장에 의한 포텐셜 에너지(위치에너지)도 커지게 됩니다. 떨어져 있던 쇠구슬이 붙으면서 자기장에 의한 위치에너지가 감소하고, 감소한 에너지는 다른 에너지로 전환이 되는데 이 에너지가 자석 반대편에 붙어 있는 쇠구슬의 포텐셜 에너지 보다 크면 반대편 자석이 튀어 나가게 됩니다. 그리고 남은 에너지가 운동에너지로 바뀌게 됩니다. 즉 큰.. 2013. 4. 21.
거중기 모형을 이용한 도르래 원리 설명 동영상 다운받기 거중기 모형을 이용하여 도르래의 원리를 설명하고자 하였습니다. 거중기는 어느정도의 힘의 이득을 볼 수 있을까요 알 수 있는 방법은 내가 잡아당긴 줄의 길이와 상자가 올라간 높이를 비교해 보면 알 수 있겠지요 일의 원리에 의하면 도구를 사용하여 이동거리가 시킨일보다 길어지는 만큼 힘의 이득을 볼 수 있으니까요 줄에다가 실로 표시를 하고 잡아당겨 보았습니다. 줄이 올라간 높이와 상자가 올라간 높이를 비교해 보면 얼만큼 힘의 이득을 보는지 대충 알 수 있습니다. 참 한가지 더 실제 거중기는 잡아당기는 곳에서 축바퀴(지렛대)에 의한 힘의 이득도 볼 수 있답니다. 2013. 4. 21.
자동차 시속 347Km 에서 사고가 나면 (운동에너지) 시속 200km로 달리다가 벽과 충돌하면 어떻게 될까? 시속 347Km로 달릴때 운동에너지는 50Km/h 로 달리는 차보다 얼마나 더 클까 만약 사고가 나면 그렇다면 시속 800km 의 속력은 어느정도나 되는 것일까? 한번 운동에너지를 계산해 보라 . 2013. 4. 21.
포물선 운동에서 속력변화(역학적 에너지) - 아이들 박수소리로 속력체험 작년에 정현주 선생님이 경기도 과학교육원에서 수업아이디어 발표하실때 검은천을 가지고 직접 만드신걸 보고 컴퓨터로 쉽게 할 수 있도록 만들어 보았습니다. https://sciencej.cafe24.com/html5/parabolicmotion/parabolicmotion.html 검은막 사이를 지나 하얀색 부분에 공이 보일때 학생들 박수를 치게 합니다. 그렇게 하면 X축은 속력변화가 없고 Y축은 속력변화가 있다는 것을 알 수 있습니다. 역학적에너지 위치에너지와 운동에너지의 관계를 설명할때 사용해도 됩니다. 힘단원에서 지구 중력을 이야기 할때 아래쪽으로 힘이 작용한다는 것을 설명할 때 사용할 수 있습니다. X축은 속력변화가 없으므로 힘이 작용하는 것이 아니고 Y축은 올라갈때는 속력이 느려지고, 내려올때는 속.. 2013. 4. 21.
역학적에너지 보존(세계 최대의 롤러코스터) 운동에너지와 위치에너지의 변화 과정을 보여줄때 좋을 것 같습니다. 2013. 4. 21.
인간 투석기(위치에너지를 운동에너지와 더큰 위치에너지로) 인간 투석기 입니다. 역학적 에너지 보존법칙이라고 해야 할까요 처음에 무거운 물체를 들어올리기 위해 일을 하고 그럼 무거운 물체는 큰 위치에너지를 갖게 됩니다. 반대쪽에 발사할 물체를 매달고 무거운 물체를 떨어뜨리면 큰 위치에너지가 감소하면서 끝에 매달린 질량이 작은 물체에게 더 큰 위치에너지와 운동에너지를 주게 되는 군요 역학적 에너지에 대해 설명할때 좋을 것 같아서 올립니다. 2013. 4. 21.
롤러 코스트 - 과학완구(역학적에너지 보존) 롤러 코스터 역학적 에너지 보존법칙 2013. 4. 21.
탄성충돌? - 버스와 승용차 충돌 살짝 충돌할 것 같지만 승용차 운전자는 꽤 큰 충격을 받았을 것 같네요 질량이 클수록 운동에너지가 커 지겠지요 2013. 4. 21.
역학적 에네지 보존 동영상 (진자-사람) 역학적 에너지 보존에 대한 동영상 2013. 4. 21.

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