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1. 소리 단원에서 예상되는 대표적 오개념

영역

개념

오개념 유형

소리의 발생

진동

진동을 의식적으로 관찰하기 어려운 사물에 대해 오개념을 가짐.

(예) : 피리(관악기)나 실 전화기에서 무엇이 진동하여 소리를 내는지 모름.

소리의 전달

매질

매질의 개념과 역할, 매질의 필요성에 대해 오개념이 관찰됨.

(예) : 실 전화기의 실과 전화기의 전선이 같은 역할을 한다고 혼돈함.


2. 참고 사항

  가. 소리의 근원

    ? 대부분의 소리는 물체의 진동에 의하여 만들어진다.

    ? 물체의 진동에 의하여 만들어진 파동은 공기를 매질로 하여 종파(소밀       파) 형태로 전달된다.

  나. 소리의 삼요소

    ? 음색(音色) : 맑고 고운 소리 등과 같이 표현되는 음색(音色)은 높이,       크기(세기), 길이가 같은 두음을 구별하게 하는 음(音)고유의 독특한 성       질이다. → (파형에 관계됨)

    ? 소리의 세기 : 큰 소리 작은 소리로 표현되는 소리의 세기는 물리학적       으로는 소리가 가지는 에너지로 정의 → (진폭에 관계됨)

    ? 소리의 높낮이(고저) : 높은 소리, 낮은 소리로 표현되는 소리→ (음파       의 진동수와 관계됨)

  다. 간이 악기 만들기

    ? 빨대 피리의 길이와 음정(직경이 0.5㎝인 빨대를 사용하는 경우)

      ①도: 24㎝ ②레: 19.5㎝ ③미: 14.5㎝ ④파: 9.5㎝ ⑤솔 : 4.5㎝

    ? 유리 컵 실로폰의 물의 양과 음정(일반 유리컵의 아랫부분을 두드리는       경우)

      ①도: 230mL ②레: 210mL ③미: 175mL ④파: 150mL ⑤ 솔 : 90mL


   라. 소리는 고체, 액체, 기체 등 여러 가지 물질을 통해 전달되며, 그 전       달 속도는 매질의 밀도에 따라 다르다. 대체로 고체가 가장 빠르고 다       음으로 액체, 기체의 순이 된다.

물  질

온도(。C)

속도(m/s)

물  질

온도(。C)

속도(m/s)

건조 공기

0

331.45

석유

23

1275

건조공기

15

340

강철

 

약 4900

수증기

100

471.5

고무

 

40~70

물

19

1505

구리

20

3710

물(증류)

20

1470

소나무

 

3320

?

   마. 물질에 따른 소리의 전달의 특징

     ? 공기 속에서의 음속은 온도가 0℃일때는 331.45m/s이며, 상온일 경우        1℃ 오르면 0.6m/s가 빨라진다.(공식 정리 :    )

      ? 액체의 경우 거의 모든 액체에서의 음속은 1000~1500m/s이며, 1℃        오르면 2~5m/s가 감소한다. (단 물 속에서는 반대임. 74℃-극점임)

     ? 고체의 경우에는 공기 속에서와 같은 종파 외에 횡파도 존재하며, 일        반적으로 온도가 오르면 음속은 감소한다.

       (예 : 철 - 5,950(종파) 3,240(횡파) → 지진파의 P파, S파)

   바. 점 광원인 손전등 만들기

    손전등은 반사판 때문에 그림자의 윤곽이 뚜렷하게 나타나지 않는다.        따라서 전구의 불빛이 반사되지 않도록 전구의 둘레를 검은색 도화지     로 감싼다.


3. 빛의 나아감

   가. 그림자가 생기는 까닭

  광원으로 나온 빛은 모든 방향으로 일정한 속도로 나아가며, 균일한 매질에서는 직진한다. 이 때문에 빛이 나아가는 경로에 빛이 통과하지 못하는 물체를 놓으면 그 물체 뒤에는 빛이 도달하지 못하는 그림자가 생긴다.

 

  나. 빛의 속도 (진공 중(공기 중)에서의 빛의 속력)

       C = 2.99792458×108 (약 3억m/초) ※ 태양→지구 (약 8분 20초)

 

  다. 물질 중 빛의 속도

      ◇ 물 속 : 3/4 C   ◇ 유리속 : 2/3 C