[Prime TOWN]하늘교육과 함께하는 문제 교실

[문제 1] 하늘교육 실험과학(C-SCIENCE)

하얀색 혼합물이 페트리접시에 담겨 있습니다. 이 혼합물에 소금과 밀가루가 섞여 있는지 확인하려고 합니다. 물음에 답하세요.

(1) 위의 실험기구와 용액을 이용해 혼합물에 소금과 밀가루가 들어 있는지 확인하려고 합니다. 실험방법을 설계해 보세요.

(2) (1)번에서 설계한 대로 실험을 했을 때 예상되는 결과를 쓰세요.

<정답> (1) 실험방법

① 알코올램프와 증발 접시를 이용해 혼합물을 가열한다.

② 혼합물에 요오드 용액을 떨어뜨려 색의 변화를 관찰한다.

③ 돋보기를 이용해 혼합물의 알갱이 크기를 관찰한다.

(2) 예상되는 결과

① 혼합물을 가열하면 탁탁 소리를 내며 튄다. (소금 확인)

② 요오드 용액을 떨어뜨리면 짙은 청남색으로 변한다. (밀가루 확인)

③ 알갱이의 크기가 크다. (소금 확인)

[문제 2] 하늘교육 실험과학(C-SCIENCE)

다음은 야구공을 던졌을 때의 그림입니다. 물음에 답하세요.

(1) 위의 그림에서 야구공이 위로 올라가는 이유를 써보세요.

(2) 위와 같은 현상을 설명할 수 있는 원리는 무엇입니까? 또 일상생활에서 이 원리가 적용된 예를 찾아 써보세요.

<정답>

(1) 야구공을 반시계방향으로 회전시켜 던졌으므로 야구공 위쪽의 공기는 공의 진행방향과 같아 상대적으로 속력이 더 빨라진다. 반면 아래쪽의 공기는 야구공의 진행방향과 반대이므로 속력이 점차 느려진다. 즉, 야구공 위쪽의 압력은 낮아지고 아래쪽의 압력은 높아져 야구공이 위로 뜨게 된다.

(2) 이런 원리를 ‘베르누이의 정리’라고 하며 비행기 날개, 배의 프로펠러, 요트의 돛 등에서 찾아볼 수 있다.

[문제 3]

10cm 길이의 용수철 (가)와 12cm 길이의 용수철 (나)에 무게가 같은 추를 매달았더니 다음 그림과 같이 되었습니다. 물음에 답하세요.

(1) 용수철 (가)에 추 대신 공을 매달았더니 6cm가 늘어났습니다. 이 공을 용수철 (나)에 매달면 용수철의 길이는 얼마나 늘어날까요? 그 이유도 설명하세요.

(2) 공의 무게는 추의 무게의 몇 배인지 쓰고, 그 이유를 설명하세요.

<정답>

(1) 12cm. 용수철 (가)에 추를 매달았을 때 2cm 늘어났고 용수철 (나)에 추를 매달았을 때 4cm 늘어났으므로 용수철 (나)가 (가)보다 2배 더 늘어났다. 추 대신 용수철 (가)에 공을 매달았을 때 6cm 늘어났다면 용수철 (나)에 공을 매달면 2배 늘어나 12cm 늘어날 것이다.

(2) 용수철 (가)에 추를 매달았을 때는 2cm 늘어나고 공을 매달았을 때는 6cm 늘어났으므로 공은 추보다 3배 더 무겁다.