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역학적 에네지 보존 동영상 (진자-사람) 역학적 에너지 보존에 대한 동영상 2013. 4. 21.
<수업설명팁>움직도르래 이동거리 쉽게 설명하기 (마우스 이용) 수업에 들어가서 별다른 실험준비재료가 없을때도 마우스 하나만 있으면 가끔 훌륭한 실험 도구가 되곤 한다. (마우스가 없으면 학생들이 가지고 있는 줄넘기 또는 아무 끈이나 하나 있으면 된다.) 최근에 고정도르래와 움직도르래에 대해서 마우스를 이용해서 가르쳐 보았다. 우선 한 학생을 나오라고 한후 팔을 높이 들게 한다. 그리고 팔에 마우스를 걸고 팔은 움직이지 말게 하고 한쪽을 잡고 잡아 당긴다. 그렇게 하면서 선생님이 마우스끈을 잡아 당긴 만큼 반대쪽 마우스가 끌려 올라왔음을 보여준다. 칠판에 세워놓고 분필로 표시를 한후 하면 더 좋다. 팔을 아래로 힘없이 떨구게 한후 손목 부분에 마우스끈을 걸어 움직도르래를 만든다. 손을 1m 올리게 하려면 마우스 끈을 어떻게 잡아 당겨야 할지 생각해 보게 한다. 물론 .. 2013. 4. 21.
CD를 이용한 고정 도르래 움직 도르래 만들기 CD 2장을 이용해서 고정도르래와 움직도르래를 제작해 보았다. 이유는 수업시간에 칠판앞에서 설명할때 기존에 판매되는 도르래는 너무 작아서 더 큰 도르래가 없을까 고민하다가 재료도 구하기 쉬우면서 무게도 가벼운 CD도르래를 생각하게 되었다. CD2장 사이에 스카치테이프 다 쓰고 남은 것을 양면테이프를 이용해서 부착했더니 근사한 도르래가 완성 되었다. 고정 도르래는 넓적한 2개의 네오디움 자석과 한개의 좁고긴 네오디움 자석을 이용해서 만들었다. 줄은 철물점에서 파는 빨래줄을 이용하였다. 고정도르래를 고정시키기 위해서는 자석이 여러종류가 필요해서 간단하게 CD케이스로 고정도르래를 만들어 보았다. CD 케이스에 자석을 붙여 칠판에 붙여 놓으면 CD로 만든 고정도르래는 아래 그림처럼 넣었다 뺐다 할 수 있다. 2013. 4. 21.
과학적 오류 - 캐피탈 광고 - 도르래 움직도르래? 처럼 보이지만 사실은 모두 고정도르래이다. 따라서 힘의 이득을 볼 수 없다. 사람이 잡아당기는 만큼 자동차가 움직이는 것은 맞다. 하지만 이렇게 되면 일의 원리에서 전혀 힘의 이득을 볼 수 없게 되는 것이다. 언뜻 보고 움직도르래라 생각하기 쉽지만 자세히 보면 아님을 알 수 있다. 2013. 4. 21.
탄성 구슬 그네(에너지 보존법칙) 마찰에 의한 손실이 없으면 역학적 에너지는 보존이 된다. 하지만 사실은 마찰에 의한 에너지 손실이 있기 때문에 시간이 지나면 역학적 에너지가 조금씩 줄어들게 된다. 역학적에너지와 손실되는 에너지의 합은 항상 같으므로 총에너지량은 변화가 없다. 2013. 4. 21.
드릴로 움직이는 오토바이 (에너지의 전환) 오토바이의 동력원으로 손드릴을 사용하네요 에너지 전환을 이렇게도 할 수 있네요 2013. 4. 21.
물병을 6시간 흔들면 물을 끓일 수 있다? 몇일전 SBS 스펀지에서 방영된 내용이다. 보온병에 찬물을 담아 여러명이 교대로 번갈아 가면서 6시간 동안 흔들었더니 물의 온도가 20도 정도에서 약80 도 정도까지 상승하는 것을 확인할 수 있었다. 과학적으로 보면 에너지 전환이라고 해야 할까 사람이 보온병을 흔드는 일을 해주면 보온병 안에 들어있는 물분자들이 운동을 하게 되고 운동을 하는 물분자들이 서로 충돌을 하면서 열이 발생하게 되는 것이다. 물의 온도가 올라가기는 했지만 그 물의 온도를 올리기 위해서 사람은 너무 많은 에너지를 소모한 것은 아닐지....(에너지 효율면에서 보면 엄청난 낭비를 한 셈이다.) 하지만 재미있는 실험이었다. 물의 온도를 올리기 위해서 사람몸에서 소모된 열량은 도대체 얼마나 됬을까? 2013. 4. 21.
일률 - 스타크래프트의 건물 부수기 비교 건물을 부수는데 걸리는 시간을 비교하면일률을 비교 할 수 있다. 2013. 4. 21.
저융점 금속의 녹는점을 이용한 화석만들기(상태변화) 동영상 다운받기 70도에서 녹는 저융점금속이 있습니다. 예전에 사놓고 어떻게 사용할까 고민하다가 이번에 물질의 특성에서 녹는점을 가르칠때보여주기로 했습니다 녹는점이 70도라면 뜨거운 물에서도 녹을 수 있습니다.금속이 뜨거운 물에 녹는 다는 것은 잘 상상이 가지 않을 겁니다. 그래서 끓는 물에 녹는 것을 보여 주었습니다. 실험하는 김에 예전에 만들어 두었던 삼엽충 화석 몰드에다가 저융점 금속을 녹여서 부어 금속 삼엽충 화석도 만들었습니다. 예전에 어디선가 보니 저융점 금속으로 숟가락을 만들어끓는 물을 저어주니 숟가락이 녹아서 사라지는 동영상도 있더군요. 상태변화나 녹는점을 가르칠때 보여주면 좋을 것 같습니다. 저융점 금속은 낮은 온도에서 녹는 금속을 말합니다. 땜납처럼 여러가지 금속의 합금이라고 하네요. .. 2013. 4. 21.
설탕의 용해도 실험 : 용해도 208 이라는 의미는 설탕의 물에 대한 용해도는 20도에서 208.9 이다. 이는 물 100g 에 설탕을 포화상태로 녹이면 208.9g 녹아 들어간다는 것이다. 이 수치가 학생들에게 잘 와닿지 않는 것 같아서 직접 질량을 재어 수업시간에 제시해 주었다. 생각보다 많은 양에 놀라는 눈치였다. 교실에서 시간내에 녹이기는 쉽지 않기 때문에 양만 제시하고 녹이는 과정은 동영상으로 촬영 하였다. https://youtu.be/T0JQtAn9IqQ 2013. 4. 21.
대기압과 끓는점 가상실험 대기압에 즉 높이에 따라 끓는점이 달라진다는 것을 보여 주려고 만들었습니다. 1학년대 배웠던 분자운동과 연계해서 끓는다는 것은 물분자들이 수증기가 되어서 나가려는 압력과 누르는 대기압이 같아질때라고 설명하면 쉽습니다. 따라서 높은 산으로 올라가면 누르는 대기압이 작아 지므로 더 낮은 온도에서도 끓게 됩니다. 2013. 4. 21.
하늘을 나는 상어 - 밀도, 헬륨 과학완구 중에 헬륨을 넣어 상어를 공중에 띄우는 장난감이 있어서 구매했습니다. 정식명칭은 Air Flyer 밀도를 설명할때 사용해 보았습니다. 고무찰흙으로 밀도를 조절해서 공중에 뜨게 만든다음 무선조종기로 조정하면 됩니다. 밀도는 단위부피당 질량을 이야기 합니다. 나무처럼 밀도가 물보다 작으면 물위에 뜨고, 쇠 처럼 밀도가 물보다 크면 물에 가라앉는 것처럼 상어의 밀도가 공기의 밀도보다 크면 공기중에서 가라앉고 작으면 떠오르게 됩니다. 밀도는 보통 질량 나누기 부피로 나타냅니다. 만약 상어가 공기중에서 떠오른다면 상어의 밀도가 공기보다 작다는 겁니다. 그래서 상어의 밀도를 공기의 밀도와 같아질때 까지 증가시켜야 합니다. 상어의 부피는 변화가 없기 때문에 상어의 밀도를 증가 시키려면 질량을 증가시켜야 합니.. 2013. 4. 21.
태양풍선 날리기(공기의 온도에 따른 밀도차 이용) - 부력 태양풍선은 열기구처럼 공기는 온도가 올라가면 부피가 팽창하게 되고 부피가 팽창하면 밀도가 작아지게 되어 떠오르게 됩니다. 공기에 의한 부력에 대해 설명할때도 좋을 것 같습니다. 시중에 판매하는 태양풍선(Solor Bag) 을 구입하여 여름 중등과학교실에 날려 보았다. 얼마전 부터 날려보고 싶었으나 바람이 많이 불어 날리지 못하다가 이번에 날려 보게 되었다. 지름 1m 정도 길이는 15m 정도 되는 검은 얇은 비닐백을 잘 펼친다음 공기를 넣고 양끝을 묶고 잡고 있으면 태양에 의해 검은 비닐 안에 공기의 온도가 올라가게 되고 따뜻해진 공기의 밀도가 작아져서 풍선이 밀도차에 의해 떠오르게 된다. 생각보다 짧은 시간에 떠 오르는 것을 보고 놀랐다. 공기를 넣는 방법도 더 고민해 보면 뛰지 않고 송풍기등을 이용해.. 2013. 4. 21.
토마토 계란 중간에 띄우기 - 밀도 마술 실험 동영상 다운받기 계란이나 토마토를 물에 넣으면 가라 앉습니다. 물론 소금물을 진하게 만들면 위에 떠오르게 되지요 그럼 정가운데 떠있게 할 수 있을까요? 정가운데 떠 있게 만들어 보았습니다. 학생들에게 가운데 떠있는 모습을 보여주고 고민해 보게 하면 좋을 듯... 이실험 준비할때 소금물이 빨리 녹으라고 약간 미지근한 물을 사용했습니다. 위에 붓는 물도 똑같이 아니면 조금 더 따뜻한 물을 사용하면 좋겠지요. 찬물을 사용하면 온도차이 때문에 더 잘 섞일지도.... 물을 불때 벽을 따라 조심스럽게 흘려 주는 것이 가장 중요합니다. 중간에 토마토가 뜬 상태로 3일간 두었는데도 토마토가 계속 중간에 떠 있다. 소금물은 균일 혼합물이라고 알고 있는데, 시간이 지나면 소금물 전체의 농도가 같아져야 하는게 아닐까? 고민.. 2013. 4. 21.
갈릴레오 온도계 (밀도차이) 자료는 2004 - 2008년까지 이천중학교에서 과학선도학교를 운영하면서 개발한 자료입니다. 외부 온도에 따라 변하는 온도계 안의 밀도(온도에 따라 액체의 부피가 변화)와 항상 일정하게 밀도가 유지되는 유리구슬들이 외부 온도의 변화에 의해 떠오르거나 가라앉는 원리를 이용하여 만든 온도계 2013. 4. 21.
끓는 기름에 물 튀는 현상 액체HCFC를 이용하여 재현(밀도, 끓는점) 끓는점차이와 밀도차이를 설명하려고 생각하다가 끓는 기름속에 물이 들어가면 튀어오르는 현상으로 설명해 보기로 했다. 뜨거운 기름에 물이 들어가면 급격하게 기름이 튀기는 것을 볼 수 있다. 이런 현상때문에 화상을 많이 입기도 한다. 뜨거운 기름에 물이 들어가면 튀는 이유는 끓는점차이와 밀도차이로 설명할 수 있다. 200도 이상의 뜨거운 기름속에 물이 들어가게 되면 물은 기름보다 밀도가 크므로 기름속으로 가라앉게 된다. 가라앉은 물은 주변의 높은 온도 때문에 순식간에 끓는점(100도)에 도달하게 되고, 급격하게 기화하게 된다. 이때 물이 수증기로 변하면서 부피가 1600배 정도 커지기 때문에 기름 밖으로 수증기가 급격하게 빠져나가면서 기름이 사방으로 튀게 된다. 이 실험자체가 위험하므로 다른 물질을 이용해서 .. 2013. 4. 21.
무지개 물탑쌓기 - 밀도실험 본 자료는 2004 - 2008년까지 이천중학교에서 과학선도학교를 운영하면서 개발한 자료입니다. 설탕물의 농도차이(밀도차이)를 이용하고 각각의 농도에 색소를 섞으면 사진처럼 6층 물탑을 쌓는 것도 가능합니다. 아래 링크에 가면 요리재료를 이용한 밀도탑관련 내용도 볼 수 있다. http://sciencelove.com/1736 2013. 4. 21.
순물질과 혼합물 끓는점 비교 가상실험 - 끓는점은 순물질의 특성 혼합물은 끓는점이 일정하지 않다는 것을 보여주려고 만들었던건데 순물질에서 끓는점이 물질의 특성인 이유를 설명할때 사용해도 될 것 같네요. 순수한 물은 100도에서 끓지만 소금물과 같은 혼합물은 더 높은 온도에서 끓는다. 그리고 끓는점이 계속해서 올라간다. 평상시에 설명하던 방법을 간단하게 가상실험으로 제작해 보았다. 설정에서 압력을 표시하면 대기압과 수증기압이 화살표로 표시된다. 사람모형표시를 누르면 분자들이 사람모양으로 바뀐다. 끓는점 오름에 대한 것은 이렇게 가르치면 좋습니다. 물이 100도가 되면 대기압을 뚫고 공기중으로 날아가게 되는데 그것이 끓는점입니다. 그런데 혼합물이 되면 물 표면에서 혼합물(저는 힘센 깡패들(?) 이라고 예를 들기도 합니다.)들이 물이 대기중으로 날아가는 것을 방해합니다. .. 2013. 4. 21.
크로마토 그래피 본 자료는 2004 - 2008년까지 이천중학교에서 과학선도학교를 운영하면서 개발한 자료입니다. 치킨타월에 꽃을 그릴 자리에 6개의 점을 찍은 다음 중심에 이쑤시개 등을 이용해서 물을 떨어 뜨리면 물이 퍼져 나가면서 크로마토 그래피에 의해 사진처럼 꽃이 그려집니다. 완성한 후 코팅을 해서 책갈피로 사용하면 좋습니다. 2013. 4. 21.
다이버를 이용한 마술(기체의 압력과 부피) 다이버를 이용한 마술(기체의 압력과 부피)제가 우연히 발견해서  수업할때 마다 사용하는 방법입니다. 2가지 다 과학적 원리가 숨어있습니다.일종의 속임수입니다.1. 초능력으로 다이버 오르내리게 하기2. 손으로 눌러 다이버 떠오르게 하기두가지 다 트릭이 있습니다.어떤 트릭이 있는지 밝혀 보는 것도 재미있는 학습이 될 것 같네요.다이버가 뜨거나 가라앉는 이유는 보일의 법칙과도 관계가 있지만밀도의 변화로 설명을 많이 합니다.시험관의 부피는 변화가 없는데압력을 가하면 시험관안의 공기의 부피가 줄어들면서 물이 더 많이 차 올라오므로 시험관 주둥이 끝까지 놓고 볼때 부피는 변화가 없지만 질량이 증가한 형태가 됩니다.즉 밀도가 증가한 거지요. 그래서 물보다 밀도가 커지는 순간 가라앉게 되는 겁니다.심화실험으로 시험관(.. 2013. 4. 21.

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