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샤를의 법칙 이용하여 플라스크에 계란 대신 물풍선 넣기 삼각 플라스크 안에 샤를의 법칙을 이용하여 계란을 넣는 것은 고전적인 실험이다.그런데 이 실험을 하려고 삶은 계란을 준비하는 것은 너무 낭비라는 생각이 들었다. 실험하고 먹을 수 있는 것도 아니고...그래서 계란 대신 작은 물풍선을 이용하기로 했다. 너무 간단한 실험이라 금방 될 줄 알았는데 해보니 잘 되지 않는다. 역시 아는것과 하는 것은 다르다.몇번 실패를 경험한 후에 성공할 수 있는 노하우를 공개한다.1. 물풍선 크기가 너무 크면(계란 만하게 만들면) 실패할 확률이 높다. 동영상에 나온 것처럼 조금 작게 만드는 것이 좋다. 여러가지 크기로 만들어서 예비실험을 해보기 바란다.2. 물풍선은 물이 든 물컵에 넣어 놓았다가 입구를 막는 것이 좋다. 그래야 물풍선 주변으로 세어나가는 공기를 막을 수 있어서 .. 2018. 8. 31.
샤를의 법칙 가상 실험 프로그램 설치 없이 웹상에서 바로 실행되는 가상실험 프로그램추가 아래 링크에서 실행 http://sciencej1.cafe24.com/html5/charleslaw/charleslaw.html 학생 제공용 사이트 설명이 포함된 것은 아래 링크 참고 https://sciencelovestudy.tistory.com/29 -------------------- 아래 프로그램은 컴퓨터에 다운 받아 실행하는 프로그램이다. 샤를의 법칙 관련 가상 실험 프로그램이다. 온도를 올려가며 부피가 어떻게 변하는지 살펴 볼 수 있다. 실제 현상을 재현시켰기 때문에 정확하게 맞지 않는다. 이유는 입자수가 너무 적고, 또 입자의 크기가 너무 크기 때문이다. 그래프를 보이지 않게 하고 앞에서 실험을 보여 주면서 학생들이 가상실험의 값을 참.. 2018. 8. 27.
보일의 법칙 가상 실험 프로그램 설치 없이 웹상에서 바로 실행되는 가상실험 프로그램추가 아래 링크에서 실행 http://sciencej1.cafe24.com/html5/boyleslaw/boyleslaw.html 학생 제공용 사이트 설명이 포함된 것은 아래 링크 참고 https://sciencelovestudy.tistory.com/28 ----------------- 아래 프로그램은 컴퓨터에 다운 받아 실행하는 프로그램이다. 보일의 법칙을 설명하기 위해 만든 가상 실험 프로그램이다. 단순하게 보여주는 것이 아니라 실제 시뮬레이션 결과를 보여주는 프로그램이다. 학생들로 하여금 실제 실험하는 것처럼 화면을 보고 그래프를 그려보게 해도 좋을 듯 하다. 이 실험에서 변하는 부피는 실제 입자의 충돌에 의해서 나타나는 부피이다. 입자수가 적기 .. 2018. 8. 27.
기체 입자의 운동 모형 초고속 촬영해서 기체의 압력 설명 기체분자운동 실험장치를 이용해서 분자(입자)운동에 대해 설명하곤 한다.이번에 갤럭시S9 슈퍼슬로우모션(초고속 촬영)을 이용해서 실험장치에 실제 정확하게 볼 수 없었던 쇠구슬의 움직임을 촬영해 보았다.  그냥 볼때 보다 더 실감이 난다.이제는 쇠구슬이 입자가 운동하는 것처럼 상단피스톤에 충돌하는 것을 정확하게 확인시켜 줄 수 있다.실제 실험을 보여 줄 때 함께 보여주려고 초고속촬영해서 동영상으로 만들어 보았다.실제 수업시간에는 다음과 같이 사용한다. 수업시간에는 주사기와 실험장치를 함께 가지고 들어가서 우선 주사기만 가지고 질문을 한다.'선생님이 끝이 막힌 주사기를 눌렀다 놓으면 어떻게 될까? 언제까지 밀려 올라올까? 반대로 피스톤을 잡아 당겼다 놓으면 어떻게 될까? 언제까지 끌려들어 갈까? 그렇다면 주사.. 2018. 8. 21.
종이컵 로켓 만들기 - 음료수 캔과 알코올 이용 간단하게 만드는 종이컵 로켓이다. 십여년전부터 학생들 데리고 방과후나 축제때 많이 했던 활동이다. 화승총과 원리가 비슷하다. 단 화약대신 알코올을 사용하고 총알대신 종이컵을 사용한다는 점이 다르다. 캔음료의 윗부분을 깡통따개를 이용해서 잘 따낸 다음 캔 아랫부분에는 밑바닥에서 5cm 정도 되는 곳에 송곳으로 구멍을 뚫는다. (이때 구멍크기는 송곳이 완전히 쑥 들어가는 정도의 크기가 좋다. 너무 작게 뚫으면 불꽃이 깡통안으로 잘 들어가지 않는다. ) 알콜을 작은 분무기 에 넣어서 사용하면 좋다. -이때 알콜은 연료용 알코올을 사용하는 것이 좋다. 소독용 알코올도 가능하겠지만 소독용 알코올은 물과 희석되어 농도가 70% 정도이기 때문에 실패할 가능성이 있다. 1. 준비가 되었으면 캔 윗부분에 분무기를 이용하.. 2018. 8. 19.
기체의 압력을 이용하여 음료봉지로 총 만들기 급식실에서 후식으로 나오는 제품들을 먹고 버릴때 보면 후식을 담았던 통이나 봉지가 아까울때가 많다. 그래서 늘 후식이 나올때 마다 후식을 담았던 용기를 관심있게 보곤한다. 어제 점심에는 주스가 나왔는데 얼려먹기도 하는 주스라 그런지 봉지가 튼튼해 보였다. 요즘 기체의 압력을 가르치고 있는데 봉지를 이리 저리 살펴보다 좋은 아이디어가 떠 올랐다. 에어로켓 발사장치 처럼 사용이 가능해 보였기 때문이다. 그래서 급식실에서 먹고 남은 봉지를 걷어서 물로 깨끗이 씻은 다음 기체의 압력을 이용한 총을 만들어 보았다. 음료봉지에 바람을 불어 넣은 다음, 입구를 화장지로 막았다(너무 깊게 꽉 막으면 발사되지 않는다.) 화장지는 총알이 될 것이다. 화장지 모양을 스카치테이프로 잘 꾸미면 강력한 총알이 된다(그런데 위험하.. 2018. 8. 18.
캔 찌그러 뜨리기 (기압 이용) 기체의 압력에서 기체 입자의 운동을 설명하다가 대기압을 이용한 캔 찌그러뜨리기를 보여 주었다. (계속 개선해서 지금은 철재스탠드 대신 스마트폰 거치대를, 알콜램프 대신 고체연료를 사용해서 실험이 훨씬 간편해 졌다) 기존에 캔 찌그러뜨리기는 캔에 물을 넣고 가열한 다음 수조에 거꾸로 담가서 캔이 찌그러지는 것을 보여주는 방법이 있다. 그런데 그렇게 하면 학생들이 수압때문에 찌그러 졌다고 주장을 한다. 그래서 물에 넣지 않고 찌그러 뜨리는 방법을 연구했다. 최근에 판매되는 캔 커피는 뚜껑이 있는 캔 커피가 있다. 이런 캔커피를 이용하면 물에 넣지 않아도 뚜겅을 잘 닫는 것 만으로도 공기중에서 캔이 찌그러지는 것을 보여 줄 수 있다. 아주 간단하게 기압에 의해 캔이 찌그러지는 것을 시연할 수 있고, 특히 공기.. 2018. 8. 17.
<수업설명팁> 확산을 학생이 입자모형이 되어 생각하기(프로그램 포함) 아래링크로 접속하면 프로그램 설치 없이 바로 실행할 수 있다. https://sciencej1.cafe24.com/html5/diffusionstu/diffusionstu.html 교실에서 향수냄새가 퍼져 나가는 것을 설명할 때 학생들을 최면을 걸어 입자 모형으로 만든다. 자! 너희들은 선생님의 신호에 따라 모두 입자가 된다. 레드 썬! 입자가 되었으면 어떻게 해야 하지? 그렇지 끊임 없이 스스로 운동해야 한다. 흐물 흐물 제자리에서 춤을 추거나 돌아다녀야 한단다. (일부 학생은 일어나서 돌아다니며 소란스럽게 한다. - 입자운동을 제대로 표현하고 있다.) 자 다시 원래 사람으로 돌아와라. 레드 썬! - 모두 정지해야 겠지 입자가 되는 최면을 몇번 반복하면 활발히 움직이는 친구와 그렇지 않은 친구의 차이도.. 2018. 8. 16.
송풍기로 페트병 띄우기(베르누이 원리 이용) 송풍기를 이용하면 페트병 과 다양한 물체를 공중에 떠 있게 할 수 있다.이는 베르누이 원리 때문에 가능한 일이다.보이지 않는 기체 입자를 설명하려고 수업시간에 활용하였다. 4단원 기체의 성질과 연관짓기에는 조금 어색하지만 그래도 깊이 들어가지 않고 우리주변에 눈에 보이지 않는 기체입자들이 존재한다는 것을 이해시키는 것으로 만족한다.학교에 있는 다양한 페트병을 송풍기를 이용하여 띄워 보았다.골프공, 작은 원형 페트병, 조금 큰 원형 페트병, 일반페트병그냥 띄우면 너무 가벼워서 날아가기 때문에 조금 무겁게 만들기 위해서 페트병 안에 물을 조금씩 넣었다.나중에 페트병을 팽이처럼 돌려 주니 떠있는 모습이 더 근사하게 보인다.기체는 눈에 보이지 않지만 우리 주변에서 다양한 영향을 미치고 있다.베르누이 원리에 의해.. 2018. 8. 16.
스털링엔진(기체의 온도와 부피와의 관계) 기체의 온도가 올라가면 부피가 커진다는 것을 이용하여 만든 스털링엔진이다. 샤를의 법칙을 수업하고 나서 이런건 배워서 어디에 써요? 라고 질문이 들어올 때 기체의 온도와 부피관계를 이용해서 만들어진 스털링엔진을 실생활 예로 보여 주려고 한다. 스털링기관은 한쪽은 가열해서 기체의 부피를 팽창시키고, 한쪽은 냉각 시켜서 기체의 부피를 감소시키는 현상을 반복 이용해서 만든 엔진이다. 외부로부터 기체가 유입되거나 빠져 나가는 것이 아니고, 증기기관처럼 물을 끓이는 것도 아니다. 스털링엔진은 외연기관으로 내연기관에 비해 조용하고, 연료에 제한을 받지 않기 때문에 최근에 다시 각광을 받고 있다고 한다. 처음에 원리를 파악하는데 쉽지 않았다. 이런걸 생각하고 만들어낸 사람이 대단하게 느껴질 뿐. 방학때 해외구매를 통.. 2018. 8. 14.
기체의 확산과 증발 (암모니아) 가상 실험 개정교육과정에 나오는 페놀프탈레인을 이용해서 암모니아 확산을 확인하는 실험을 가상실험으로 만들어 보았다. 태블릿에서 설치없이 바로 실행할 수 있도록 추가했다. 아래 링크로 접속해서 실행하면 된다. https://sciencej1.cafe24.com/html5/diffusionammonia/diffusionammonia.html 페트리접시에 페놀프탈레인 용액을 1방울씩 원형으로 떨어뜨리고 중심에 암모니아수를 떨어 뜨리면 암모니아 기체가 확산하면서 페놀프탈레인과 만나 붉은색으로 변하는 것을 확인할 수 있다. 가상실험을 만들면서 몇가지 요인을 추가하였다. 1. 입자 모형을 보이거나 보이지 않게 할 수 있다. - 실제 실험에서는 기체 입자가 보이지 않는다. 입자 모형을 보이지 않게 해서 실제 실험처럼 확인할 수.. 2018. 8. 12.
이산화탄소 카트리지 이용한 이산화탄소 밀도 측정 이산화탄소카트리지를 이용하여 이산화탄소 밀도를 측정해 보았다. 밀도측정 실험을 하기 위해 풍선입구에 들어갈 수 있는 가장 작은 자전거 펑크 대비 CO2 카트리지 주입기(인젝터)를 구입했다. 예전부터 생각했던 건데 소형 인젝터 덕분에 가능하게 되었다. 밀도를 측정하는 것은 간단하다. 밀도는 질량/부피 니까 이산화탄소의 질량과 부피를 측정하면 된다. 이산화탄소의 질량은 이산화탄소카트리지를 사용하기 전에 질량을 재고 다 사용한 후에 질량을 재면 된다. 그럼 카트리지 안에 있던 이산화탄소의 질량 만큼 질량이 감소할 것이다. (이때 이산화탄소 카트리지는 16g 짜리를 사용했다.) 이산화탄소의 부피를 측정하는 방법은 이산화탄소 카트리지를 풍선 입구에 고무줄로 고정시키고 카트리지 안에 있는 이산화탄소를 풍선안에다 불.. 2018. 8. 10.
드라이아이스 만들기(상태변화) - 이산화탄소 카트리지와 Zefal 인젝터 이용 자전거 펑크 대비 CO2 카트리지 주입기(인젝터) 를 이용하여 드라이 아이스를 만드는 실험이다. 실험은 간단하다. 안경닦이 천으로 인젝터의 입구부분을 감싸고 작동시키면 이산화탄소가 나오면서 단열팽창 되어 온도가 내려가면서 드라이아이스로 바뀐다.(자료를 찾아보니 이산화탄소 카트리지 안에 압력은 약 50기압 정도 된다고 한다. 그래서 내부에 있는 이산화탄소는 아마 상온에서 액체상태로 존재하는 것으로 보인다.) 만들어진 드라이아이스는 그대로 두면 승화하면서 기체로 바뀐다. 안경닦이 천으로 인젝터의 입구부분을 감싸고 작동시키면 이산화탄소가 나오면서 단열팽창 되어 온도가 내려가면서 드라이아이스로 바뀐다.(자료를 찾아보니 이산화탄소 카트리지 안에 압력은 약 50기압 정도 된다고 한다. 그래서 내부에 있는 이산화탄소.. 2018. 8. 9.
조각그림 만들어 겹쳐서 그림 만들기 프로그램 얼마전 유튜브에서 의미 없는 조각들이 그려진 5장의 그림을 잘 겹치니 1개의 그림이 나타나는 영상을 보았다. 보는 순간 내가 원하는 사진을 가지고 만들게 하면 재미있겠다는 생각이 들었다. 일단 동영상을 보자 유튜브에서 본 작품 그래서 개학기념(?) 으로 자신의 사진을 가지고 조각그림을 만들 수 있는 프로그램을 만들었다. 첨부된 프로그램을 다운 받아 압축을 푼다음 자신이 원하는 사진의 이름을 image 로 바꿔서 기존에 있는 image를 지우고 같은 폴더에 넣어 놓으면 된다. 그럼 프로그램이 실행되면서 같은 폴더에 있는 image 를 가져다가 조각그림으로 만들어 준다. 원하는 조각수를 선택해서 조각그림을 만든 다음 OHP용지에 출력해서 잘라 겹쳐보면 된다. (OHP 용지가 출력이 안될때는 그냥 A4용지에 .. 2018. 8. 4.
자연발생설 반박한 파스퇴르 실험에서 백조목에 물이 막혀 있어야 하나? 신과수 하계연수에서 백종희 수석님 덕분에 내인생에 몇가지 풀지 못했던 문제 중 한가지 해결.자연발생설을 반박하는 파스퇴르 실험에서 백조목 부분에 물이 차야 하는지 안 차도 되는지? 실험설명에 보면 백조목 부분에 물에 대한 언급이 명확하지 않다. 그래서 그동안 그 이유가 너무 궁금했다. 물이 안차도 상관없는 건지? 파스퇴르 실험에 보면 공기가 자유롭게 드나들었다고 되어 있다. 그런데 파스퇴르 실험을 그려논 대부분의 그림들을 보면 백조목 아랫부분에 물이 고여 있다. 과연 물이 꼭 고여 있어야 하는지 없어도 되는지? 그리고 시간이 지나면 당연히 백조목 부분에 물은 증발하게 되고, 그러면 결국 물이 없어도 된다는 것 아닌가? 백종희 수석님 설명을 들어보니 백조목이 아니어도 상관없다고 한다. 그냥 플라스크에서 나.. 2018. 7. 30.
삼각플라스크에 풍선 넣기(기압이용) 삼각플라스크에 풍선을 넣는 실험을 해 보았다. 그냥 단순히 풍선이 들어가는게 아니라 아래 사진처럼 풍선이 삼각플라스크안을 꽉 채우는 것이 목표다. 이론적으로는 너무 간단한 실험인데 실제 해보니 쉽지 않다. 처음에는 12인치(30cm) 짜리 풍선을 사용했는데 계속 실패했다. 그래서 16인치(40cm) 풍선을 사용했다. 간단한 실험이라고 생각했는데, 10번 정도 시도해서 계속 실패만 했다. 풍선을 완전하게 삼각플라스크에 집어 넣는 것이 생각처럼 쉽지 않다. 실패한 이유를 생각해 보니 1. 풍선의 크기가 너무 작아서 그런 것으로 보인다. (그래서 16인치(40cm)풍선을 새로 구입했다) 2. 서서히 압력이 줄다 보니 풍선이 먼저 오므라 들면서 생각처럼 삼각플라스크 안으로 빨려 들어가지 않는다. (가장 많이 팔.. 2018. 7. 30.
둥근플라스크를 이용한 기체의 압력 (대기압) 실험 아래 그림처럼 둥근플라스크에 고무관을 연결해서 물에 담그고 둥근플라스 안에 약간의 물을 넣고 가열했다가 식히면 어떻게 될까? 너무 간단한 실험이라 해본 적이 없다. 이번에 신과수 하계연수에서 독일에서 온 안드레아 선생님이 이 실험을 보여줄때만 해도 사실 시큰둥 했다. 저 정도는 한국 교사들도 다 알고 있는데 꼭 해봐야 하나, 당연히 물을 가열하면 수증기로 증발하고 수증기가 공기를 밀어내면서 플라스크 내부는 수증기로 가득 채워지고, 가열을 멈추면 수증기가 응결해서 물방울로 바뀌면서 그 공간을 물이 채우고 들어 오겠지 그런데 둥근플라스크 안에 물이 얼만큼이나 들어올까? (글쎄. 해본적이 없어서 꽤 많이 채우지 않을까? 뭐 이런걸 꼭 해 봐야 하나?) 하지만 실험 시연이 끝나고 많은 반성을 하게 되었다. 언제.. 2018. 7. 21.
HP Reveal 앱 이용하여 AR 증강현실 만들기(해리포터 마법신문 만들기?) Halo AR 앱을 사용하면 Hp reveal 앱과 비슷하게 사용이 가능합니다. 어떤 면에 있어서는 더 좋네요. 현재 모든 기능을 무료로 사용할 수 있습니다. Halo AR 앱 설명서를 조만간에 만들어 보겠습니다. ^^ 2020년 1월 부터 이곳에 소개된 Hp reveal 앱 지원을 중단한다고 합니다. 그래서 플레이 스토어에 들어가도 더이상 앱을 다운 받을수가 없네요. 좋은 앱이었는데 안타깝습니다. HP Reveal 앱을 이용하면 간단하게 증강현실을 만들 수 있다. https://play.google.com/store/apps/details?id=com.aurasma.aurasma&hl=ko 쉽게 말하면 해리포터에 나오는 움직이는 신문을, 책이나 학습지에 비슷하게 구현하고 스마트폰을 통해 확인해 볼 수 .. 2018. 7. 19.
생물 분류 프로그램 - 계 수준까지 분류 웹상에서 작동하는 생물분류 프로그램은 아래 링크 참고 http://sciencej.cafe24.com/html5/biologicalclassification/biologicalclassification.html 생물을 5계로 분류하는 프로그램입니다. 위 링크를 보내주고 온라인 과제로 내도 됩니다. 조건에 맞게 분류하게 시켜 보세요. 생물을 5계로 분류하는 프로그램이다. 여러 생물들이 맨 위에 나타나고 학생들과 함께 조건에 맞게 분류하는 프로그램이다. 처음에는 핵의 유무를 기준으로 구분하면서 원핵생물들을 분류하고 그다음에 다세포, 단세포를 기준으로 분류 하면서 원생생물들을 분류한다. 물론 원생생물중에는 미역이나 김처럼 식물계,동물계,균계에 속하지 않는 다세포 생물도 포함된다. 그 다음에는 광합성 여부를 기.. 2018. 7. 13.
OMR카드 스마트폰 카메라 이용하여 채점하기 (OMR Evaluator 앱 사용) 학생들 시험을 보고 나서 채점을 간편하게 하고 통계를 내고 싶을 때가 있다. 문제수가 적을때는 수기로 채점하는 것이 편하지만, 문제수가 많아지거나, 학생수가 많아져 채점도 하고 문항별로 통계를 내야 할때는 OMR카드를 이용하고 싶어진다. 스마트폰 앱 중에 원하는 문항수 만큼 OMR카드를 만들 수 있고, 채점할 수 있는 OMR Evaluator 앱을 사용하면 모든 것을 해결할 수 있다. 간단한 통계를 내거나 점수를 낼 때 사용해 보자. 1. OMR Evaluator 앱 설치 방법 OMR Evaluator 앱은 아래 링크에서 설치할 수 있다. 아이폰용은 없는 듯... https://play.google.com/store/apps/details?id=com.ekodroid.omrevaluator 2. OMR .. 2018. 6. 29.

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