과학적인 실험실 · 과학 시뮬 학습지
등속·자유 낙하와 그래프
중3 · M10
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시뮬레이터에서 등속 운동과 자유 낙하를 재생하며 시간기록계 타점·이동 거리·속력을 직접 확인하자. 속력 = 거리 ÷ 시간을 계산하고, s-t·v-t 그래프의 모양을 읽어 내는 것이 목표다.
① 먼저 예측해 보자
시뮬을 켜기 전에 생각으로 먼저!
1. 자유 낙하하는 물체의 시간기록계 타점 간격은 어떻게 될까요? 하나 고르세요.
- 간격이 일정하다
- 간격이 점점 넓어진다
- 간격이 점점 좁아진다
왜 그렇게 생각했나요?
② 개념 확인
교과서 개념을 채워 보자
2. 빈칸을 채우세요. 속력 = ÷ 이고, 속력의 단위는 로 쓴다.
3. 등속 운동에서 시간기록계 타점 사이의 간격은 어떻게 되나요? 하나 고르세요.
4. 운동과 그래프 모양을 알맞게 연결하세요. (아래에서 골라 표에 쓰기)
| 운동 | s-t 그래프(이동 거리) | v-t 그래프(속력) |
|---|
| 등속 운동 | | |
| 자유 낙하 | | |
보기: 원점을 지나는 직선 · 높이가 일정한 수평선 · 점점 가팔라지는 곡선
5. 빈칸을 채우세요. 자유 낙하하는 물체는 1초마다 속력이 m/s씩 (커진다/일정하다).
그래서 같은 0.1초 동안 이동한 거리가 점점 (늘어난다/줄어든다).
③ 직접 조작하고 계산하자
시뮬 슬라이더를 움직여 값을 채우자
6. 등속 운동에서 속력 = 이동 거리 ÷ 걸린 시간으로 속력을 계산해 쓰세요. (모두 1~10 m/s 범위)
| 이동 거리 (m) | 걸린 시간 (s) | 속력 (m/s) |
|---|
| 20 | 4 | |
| 18 | 3 | |
| 16 | 2 | |
힌트: 속력 슬라이더를 그 값으로 맞추고 재생하면 이동 거리 표시로 확인할 수 있어요.
7. 속력 슬라이더를 4 m/s로 맞추고 재생하며 시간별 이동 거리(= 속력 × 시간)를 채우세요.
→ 이때 s-t 그래프의 모양은 이다.
8. 시뮬 미션 확인: 자유 낙하는 1초마다 속력이 9.8 m/s씩 커집니다. 시간별 속력을 채우세요.
힌트: 9.8을 시간만큼 더해요. → 미션 2단계 "자유 낙하 2초 후의 속력"과 같은 답이 나오는지 확인!
9. 두 운동을 재생하며 이동 거리 표시를 읽어 표를 채우고, 그래프 모양을 비교하세요.
| 시간 (s) | 등속(4 m/s) 이동 거리 (m) | 자유 낙하 이동 거리 (m) |
|---|
| 1 | | |
| 2 | | |
→ 같은 시간이라도 자유 낙하는 이동 거리가 점점 (빠르게/느리게) 늘어나므로,
s-t 그래프가 모양이 된다.
④ 알게 된 것을 정리하자
10.
1. 나는 1번에서 (이)라고 예측했다.
2. 실제로 시뮬로 확인해 보니 .
3. 그래서 등속 운동은 속력이 하고, 자유 낙하는 속력이 다는 걸 알았다.
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