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공기와의 마찰력이 없다면?(학생용)
작성일 2003-02-23 (일) 13:38
분 류 8학년
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영역 여러가지 운동
ㆍ추천: 10  ㆍ조회: 11456      
공기와의 마찰력이 없다면?(학생용)

공기와의 마찰력이 없다면(학생용)

 높은 곳에서 떨어져 살아난 사람 중 최고 기록은 10,610m 이다. 이 기록은 유고슬라비아의 스튜어디스가 세운 것으로 비행기가 폭발하였을 때 튀어나와 살아 남았다.이 사실을 어떻게 설명할 수 있을까 ?
   대기 중에서 낙하하는 물체는 일정거리 이상 낙하 후에는 속도가 더 이상 증가하지 않는 종단속도에 도달하게 된다.

 일반적으로 스카이다이버의 종단속도는 약 200km/h이며 약 430m만 낙하하면 이 속도의 95%에 도달하게 된다. 따라서 이 스튜어디스는 충분히 종단속도에 도달할 수 있었을 것이다.

종단속도는 왜 생기는 것일까?

떨어지는 빗방울이 지면 가까이에서 속력이 일정해지는 현상(종단속도)을 설명할 수 있다.

투명관( 직경 3cm, 길이 1.5m정도), 식용유, 물, 식용색소, 2m 줄자, 스포이드, 매직펜

1. 투명관을 세우고, 9/10 정도 높이로 식용유를 넣는다.

▶ 왜 식용유를 사용할까? 서로 토의해보자.

                                                                                       

2. 물에 색소를 넣고 색을 낸 뒤, 한 사람은 스포이드를 이용하여 한 방울씩 떨어뜨
리고 다른 사람들은 물방울을 관찰한다.
3. 스포이드를 이용하여 한 사람은 좀 더 큰 물방울을 떨어뜨리고, 다른 사람들은 물방울을 관찰한다.
▶ 물방울의 크기가 다른 두 경우에 속력의 차이가 있는가? 차이가 있다면 왜 그런가? 함께 토의한다.

                                                                                                                       

4. 떨어지는 물방울의 속력을 구하려면 어떤 값들을 측정해야 하는지 함께 토의한다.

▶ 측정값 :                                                

5. 투명관을 10cm 간격으로 구분하여, 매직펜으로 표시한다.
6. 한 사람은 스포이드로 작은 크기의 물방울을 만들어 떨어뜨리고, 한 사람은 물방울이 10cm 각 구분 표시를 지나갈 때의 시간을 읽고, 한 사람은 그 시간을 기록한다. 그리고 한 사람은 각 구간에서의 속력을 계산한다. 이 과정을 3번정도 반복하여 측정한다.

번호

구간

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

시간(s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

평균속력
(cm/s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

시간(s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

평균속력
(cm/s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

시간(s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

평균속력
(cm/s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. 한 사람은 스포이드로 큰 크기의 물방울을 만들어 떨어뜨리고, 한 사람은 초시계로 10cm 각 구분 표시를 지나갈 때의 시간을 읽고, 한 사람은 그 시간을 기록한다. 그리고 한 사람은 각 구간에서의 속력을 계산한다. 이 과정을 3번정도 반복하여 측정한다.

번호

구간

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

4

시간(s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

평균속력
(cm/s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

시간(s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

평균속력
(cm/s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

시간(s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

평균속력
(cm/s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 8. 6과 7의 결과로 구간별 속력을 그래프로 그려본다.

1. 실험 결과 그래프의 모양을 보고, 속력의 변화를 서술한다.
 

2. 6과 7의 결과를 통해서 얻을 수 있는 결론은 무엇인가? 토의한다.

나의 생각 :                                                                                         

(           )의 생각 :                                                                               

(           )의 생각 :                                                                               

(           )의 생각 :                                                                               

최후의 나의 생각 :                                                                                

공기의 마찰이 없다면, 떨어지는 빗방울에 의해 어떤 일들이 일어날까?

   
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