[붙임1] 접수 양식

과학실험 아이디어 공모

접수번호		접수일
성명	한귀화	연락처(휴대폰)	010-5176-5712
소속기관명	인천가정고등학교	연락처	032)579-9186

사이언스키트에서 주최하는 과학 실험 아이디어 공모에 아래와 같이 접수합니다.

1. 실험명: 진자운동의 구간별 속력 측정

2. 실험 분야 : 물리

난 이 도 : 쉬움

3. 실험 목표 : 진자운동의 구간별 속력을 측정한다.

4. 준비물 : 플라스틱볼, 설탕, 실, 스텐드

5. 실험 방법:

① 플라스틱 볼에 설탕을 채운다.

② 실에 연결하여 스텐드에 고정한다.

③ 플라스틱 볼을 진자운동한다.

④ 플라스틱 볼의 아래쪽 구멍을 통해 설탕이 흘러나온다.

⑤ 설탕이 모두 소모된 후 실험테이블의 옆에서 설탕이 쌓인 모습을 확인한다.

⑥ 설탕이 많이 쌓인 곳은 정체 시간이 긴 곳이므로 속력이 느린곳, 설탕이 조금 쌓인 곳은 정체 시간이 짧은 곳이므로 속력이 빠른 곳이다.

6. 학생들의 반응 및 실험시 주의점

□ 학생들의 반응: 중학교 3학년 여러 가지 운동의 진자운동 부분에서 실험을 실시하였다. 진자운동은 시계추의 운동이라고 설명하면 아이들이 어떤 것인지 쉽게 이해하지만 양쪽 최고점에서 속력이 0이되고 최저점에서 속력이 최대라고 하면 확실히 이해하지 못한다. 이때 이 실험을 하도록 하면 실험도 간단하고 설탕이 쌓인 모습이 뚜렷하여서 속력의 차이를 분명히 확인할 수 있었다. 전에 보지 못했던 실험이라는 것에 굉장히 신기해하고 학습효과가 높았다.

□ 실험시 주의점 :

1. 큰 플라스틱 볼을 사용한다.(초등학교 문방구 앞에서 동전 넣고 돌려 뽑으면 장난감 귀걸이 같이 것들이 나오는 뽑기의 플라스틱 볼 중에서 비싼 것이 잘 된다. 작은 것은 너무 작아서 실험이 잘 안 나온다.

2. 흰 설탕을 사용한다.

흑설탕은 어떨까? 소금은 안될까? 실험을 해봤는데 흑설탕은 너무 끈기가 많아서 플라스틱 볼의 구멍을 통해서 잘 나오지 않고 소금은 전혀 끈기가 없어서 잘 쌓여있지 못하고 그냥 허물어지기도 하여 나쁘다.

7. 실험 원리

진자운동의 속력을 측정하기 위한 과학완구.

진자운동은 시계추와 같은 운동으로 위치에너지와 운동에너지의 전환을 눈으로 확인할 수 있다.

위치에너지+ 운동에너지 = 역학적 에너지 (일정)

즉, 역학적 에너지의 보존이라는 개념에서 양쪽의 최고점에서는 위치에너지가 최고이므로 운동에너지가 최소(=0)이고, 최저점에서는 위치에너지가 최소가 되므로 운동에너지가 최대(속력이 최대)이다. 이것을 대부분 추의 진자운동을 보여주면서 눈으로 대충 확인하게 하는 경우가 많은데 이 완구를 사용하면 분명한 속력의 차이를 눈으로 확인할 수 있다.

8. 결과물