과학(10320)
Ⅱ.여러 가지 힘
1-2. 질량과 무게
생각 열기
매년 열리는 신체검사, 모두들 자신의 몸무게를 한 번씩은 재어봤을 것이다.
몸무게가 적게 나오기 위해 노력하는 친구들도 있는데, 어떻게 하면 몸무게가 더 적게 또는 더 많이 나올 수 있을까?
Q. 한 발로 서서 몸무게를 측정하면 더 적게 나온다. (O/X)
A. X
Q. 한 발로 서서 몸무게를 측정하면 더 적게 나온다. (O/X)
A. X
Q. 몸무게가 더 많이 측정되기 위해 할 수 있는 것 3가지 이상 말해보자.
A. 옷을 많이 껴입거나 밥을 많이 먹어서 진짜 체중을 늘린다, 체중계 위에 서있을 때 친구가 어깨를 눌러 준다, 체중계 위에 올라갈 때 점프한다 등
Q. 그렇다면 몸무게가 더 적게 측정되기 위해서는 어떻게 하면 될까?
A. 체중계 옆의 벽이나 책상을 짚어 살짝 몸을 들어 올린다, 친구가 옆에서 내몸을 살짝 들어준다.
이렇게, 몸무게는 측정방법에 따라 달라지기도 한다. 왜 그럴까?
탐구하기
[활동 1] 용수철을 이용한 물체의 무게 측정
용수철 저울을 이용하여 나만의 저울을 만들어 보자.
Q. 용수철 저울을 이용해서 저울을 만들 수 있는 원리는?
A. 용수철에 물체를 매달면 지구의 중력에 의해 물체를 잡아당기고, 그 물체에 작용하는 중력과 용수철이 변형되는 길이가 비례하기 때문에(무거울수록 용수철이 더 많이 늘어나기 때문에 ) 이를 이용해 저울을 만들 수 있다.
2. 체중계를 분해해보자.
이렇게 체중계 내부에는 용수철이 있는데
용수철이 눌리는 정도에 따라 체중계에 나타나는 수치가 달라지는 것이다.
그러니, 체중계 위에서 점프를 하면 몸무게가 더 크게 측정되는 것!
그러니 신체검사할 때 살~살~ 올라가자.
3. 그렇다면 우주에서도 무게를 측정할 수 있을까?
지구에서는 지구가 잡아 당기는 힘인 중력이 있기 때문에 무거움이 있는 중력이 생기는데,
중력이 없는 우주 공간에서는 무게를 측정할 수 없다.
그렇다면, 우주에서는 어떻게 무게를 측정할까?
[활동 2] 무게와 질량
다음 내용을 학습하고 질문에 답해보자.
Q. 무게는 중력의 크기이다. (O/X)
A. O
Q. 무게의 단위는 힘의 단위와 같다. (O/X)
A. O, 무게는 중력(힘)의 크기이므로 N을 사용한다.
Q. 무게와 질량의 단위는 같다. (O/X)
X, 질량의 단위는 kg이고 무게의 단위는 N 또는 kgf(킬로그램힘)을 사용한다.
Q. 달로 가면 몸무게가 1/6로 줄어든다. (O/X)
A. O
무게는 곧 중력이다! 중력의 한자뜻을 찾아보고, 무게와 중력의 뜻을 다시 한 번 생각해보자.
Q.
A. 무거울 중, 힘 력/ 중력은 무거운 정도를 결정하는 힘이다.
다음은 질량과 중력을 비교한 표이다. 빈칸에 알맞은 말은?
A. 질량: 물체의 고유한 양, kg, 양팔저울, 어느 곳에나 같다.
무게: 물체에 작용하는 중력의 크기, kgf(킬로그램힘)또는 N(뉴턴), 용수철 저울, 장소에 따라 다르다.
같은 장소에서 잘량과 무게는 비례한다.
[활동 3] 우주에서 달라지는 몸무게
달에 가면 몸무게가 달라지는데 그 이유는 달의 중력이 지구의 중력보다 1/6배 작기 때문이다.
그렇다면 지구의 중력은 얼마일까?
그 값은 9.8로 중력 가속도라고 한다.
1kg의 질량을 무게로 바꾸면 9.8N이 된다.
그러므로 우리가 흔히 사용하는 kg은 질량의 단위 이므로,
“내 몸무게는 60kg이야.” : 틀렸다!
“내 몸의 질량은 60kg이야.”: 정답!
또는 60kg에 9.8을 곱한
“내 몸무게는 588N이야.”: 정답!
라고 해야한다. 너무 어색하기 때문에 과학자들은 새로운 단위를 도입한다.
바로 kgf(킬로그램힘)이라는 단위이다. 1kgf은 1kg에 작용하는 중력과 같다.
질량 1kg → 무게 1kgf=9.8N
질량 60kg → 무게 60kgf=588N
여러 행성에서 달라지는 나의 몸무게! 더 무거워질까? 가벼워질까?
아래 링크에 접속하여 확인해보자!
이제는 무게라고 말하지말고 ‘질량’이라고 말하자!
질량을 영어로 mass라고 하는데 놀랍게도 우리 주변에서 흔히 볼 수 있다.
이젠 mass coffee를 보면, 질량을 떠올려보자! 질량커피!!
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내용구성: 정해윤(대구 성서고)