파이썬을 이용한 역학 교수학습 프로그램 예 개발 - 라그랑주 L3 지점 계산을 중심으로 (Development of a Teaching and Learning Program for Mechanics Using Python - Focusing on the Calculation of the Lagrange Point L3)

서지정보

· 발행기관 : 한국창의정보문화학회
· 수록지 정보 : 창의정보문화연구 / 11권 / 1호 / 61 ~ 72페이지
· 저자명 : 박일우

초록

제한된 3 입자 계의 5개 라그랑주 지점은 우주과학에서 매우 흥미로운 지점이다. 이 중에서 라그랑주 L3 지점은 태양에 가려 지구에서 직접 관측할 수 없는 지점으로, 공상과학에서 흥미롭게 다루어지는 지점이다. L3 지점은 지구와 태양을 잇는 직선상에 있지만, 그 위치를 정확하게 계산하기 위해서는 질량 중심 계에서 구해야 한다. 여기에서는 2015 개정 교육과정에서 학습하는 질량 중심의 운동 등의 개념을 이용하여 L3 지점의 위치를 구한 결과는 근사하지 않은 수식을 이용하여 Web VPython으로 구한 결과와 서로 잘 일치하였다. 그러므로 어려운 개념을 바탕으로 복잡한 계산을 하지 않고도, 기본적인 수식만 이해하면 Web VPython과 같은 프로그램을 이용하여 어려운 수식이 나오는 문제를 쉽게 풀 수 있었다. 이 결과는 특히 우주 공간에 대한 흥미도를 높이기 위한 과학영재 학생 등을 대상으로 하는 교수학습 프로그램 예시로 활용될 수 있다.

영어초록

The five Lagrange points of a restricted three-body system are very interesting points in astrophysics. Among these, the Lagrange point L3 is a location that cannot be directly observed from Earth due to being obscured by the Sun, making it a fascinating topic in science fiction. The L3 point lies on the straight line connecting the Earth and the Sun, but its precise location must be calculated in the center of mass frame. In this study, the results of calculating the position of the L3 point using concepts such as the motion of the center of mass, learned in the 2015 revised curriculum, were found to align well with the results obtained using an exact formula through Web VPython. Therefore, without engaging in complex calculations based on challenging concepts, one can easily solve problems that yield difficult equations by understanding only the basic formulas and utilizing programs like Web VPython. These results can particularly serve as examples for teaching and learning programs aimed at science gifted students to enhance their interest in outer space.

참고자료

· 없음