달 관측 보고서학과 : 과학A학번 : 200405007제출자 : 심성우1. 관측 목적달을 보고 또 배워오면서 단순 지식의 습득에 치우쳤다. 과학적인 시선으로 평소 주의를 기울여 관찰하는 눈이 없기도 했지만 눈앞의 현상을 너무 당연하게 받아들이면서 과학자적 소양을 기르지 못한 것 같다.달 관측을 함으로써 몰랐던 지식이나 오개념을 알고 고치도록 하며 예비교사이기 이전에 학생으로서 지구와 달과의 관계에 대해서 좀 더 나아가 지구와 다른 행성과의 움직임에 대해서도 알아보고자 한다.2. 관측 방법◎ 관측 일시 : 2006년 10월 13일(음력 8월 22일) ∼ 2006년 11월 5일(음력 9월 15일)◎ 준비물 : 시계, 나침반, 필기구, 방위각 표시판, 간이 고도계, 디지털카메라, 각도기◎ 관측 방법매일 23시 옥상에서 남쪽을 바라보고 관측한다. 우선 나침반을 이용하여 정남쪽을 찾는다. 그리고 그 자리에 빈 종이를 깔고 방위를 표시한다. 다음부터는 그곳에서 따로 방위를 찾지 않아도 된다. 달이 뜨면 정북쪽에서 시계방향으로 돌려 방위각을 찾도록 한다(각도기 이용). 그것을 방위각이라고 한다. 그리고 간이 고도계를 이용하여 고도를 측정한다. 간이 고도계이므로 얼마의 오차는 감수하고 대체적인 위치의 변화를 측정하는데 중점을 둔다. 매일 관측되는 결과를 기록하도록 하며 디지털카메라를 이용하여 사진을 찍어 움직이는 모습을 볼 수 있도록 한다(매일 움직이는 모습과 달이 뜨고 질 때까지 움직이는 모습).달의 위상변화는 매일 23시가 아닌 오후 6시∼12시까지 모양을 중점으로 관측하도록 한다.{좌측 그림. 빨대 중간에 추를 연결하고 빨대를 통해 달을 본다. 그리고 그 때 각도기를 통해 고도를 측정한다. 빨대 구멍의 가운데 달이 보이도록 하여 측정하도록 한다.흔히 볼 수 있는 방위판을 측정하기로 한 자리에 고정시켜놓고 달을 측정하며 그곳에서 사진을 찍도록 한다.3. 관측 예상 및 결과우선 결과부터 말하자면 지구는 돈다(자전과 공전). 그렇기 때문에 달을 비롯한 다른 행성이나 별들이 지구가 도는 반대 방향으로 도는 것처럼 보이는 것이다. 하지만 지구만 돌고 달은 가만히 있다면 달은 매일 같은 장소, 같은 시각, 같은 모양으로 관측이 될 것이다. 이것으로 달도 움직인다는 것을 알 수 있다.◎ 24일간 관측결과10월 13일 23시부터는 10월 29일까지 달이 관측이 안되었고 중간의 18일~24일은 문서상으로 생략하였다. 10월 30일 23시부터 다시 달이 관측되기 시작하였다.{달의 상태관측 시간방위각(도)고도(도)달의 상태관측 시간방위각(도)고도(도)10월 6일 23시1605610월 25일 23시관측×관측×10월 7일 23시1355710월 26일 23시관측×관측×10월 8일 23시1115210월 27일 23시관측×관측×10월 9일 23시944410월 28일 23시관측×관측×10월 10일 23시813510월 29일 23시관측×관측×10월 11일 23시722510월 30일 23시2351410월 12일 23시651410월 31일 23시2302410월 13일 23시관측×관측×11월 1일 23시2233710월 14일 23시관측×관측×11월 2일 23시2144910월 15일 23시관측×관측×11월 3일 23시1986010월 16일 23시관측×관측×11월 4일 23시1716810월 17일 23시관측×관측×11월 5일 23시13368◎ 달의 위상변화관측 결과 달은 23시에 매일 보이는 것이 아니었으며 모양 또한 일정하지 않았다. 매일 달이 늦게 떴기 때문에 위와 같은 결과가 나온 것으로 보인다. 달의 위상변화를 관찰하고 그린 그림은 다음과 같다.{관측 시간달의 모양관측 시간달의 모양10월 6일 23시{10월 30일 23시{10월 7일 23시{10월 31일 23시{10월 8일 23시{11월 1일 23시{10월 9일 23시{11월 2일 23시{10월 10일 23시{11월 3일 23시{10월 11일 23시{11월 4일 23시{10월 12일 23시{11월 5일 23시{{4. 관측 해석{◎ 태양과 지구와 달과의 관계지구가 좌측 그림과 같이 돌기 때문에 달은 지구가 도는 반대방향으로 도는 것처럼 보인다. 우리가 살고 있는 북반구의 위치에서 봤을 때나 남반구의 위치에서 봤을 때나 똑같이 달은 동쪽에서 뜨고 반대편으로 지게 된다. 달이 동에서 남쪽을 거쳐 서로 간다는 것은 우리 나라의 위치를 기준으로 했기 때문이지 다른 나라를 기준으로 삼는다면 달의 이동경로는 나라마다 다르게 된다. 즉 지구 전체를 보고 달의 움직임을 본다면 지구상의 어느 위치에서건 달의 움직임과 달의 모양을 알 수 있게 된다. 다음 그림은 태양과 지구와 달 위치에 대한 달 모양의 변화이다.{◎ 달의 보이는 면이 갑자기 커지는 이유달을 관찰하다보면 달의 모양이 갑자기 커지는 느낌을 받을 때가 있다. 그 이유를 나름대로 두 가지로 추측 해보았다. 첫 번째는 지구의 자전과 달의 공전 때문에 달이 커 보이게 될 것이라 생각했고 두 번째는 달의 타원궤도로의 공전에 의해 지구와 달이 가까워질수록 달의 모양은 커질 것이라 생각했다.진짜 달이 풍선이 아닌 이상, 실제 크기에는 변화가 없을 것이다. 정말로 달이 커졌다면 이유는 단하나, 지구에 달이 근접해서이다. 달의 공전궤도는 완벽한 원이 아니니(타원궤도) 당연히 거리에는 변화가 있다.달과 지구 사이가 가까울 때를 근지점(近地點), 멀 때를 원지점(遠地點)이라고 한다. 2003년과 2004년 총 25번의 보름 중 근지점은 2003년 4월과 5월, 2004년 6월과 7월이다. 2003년 2월의 대보름에는 평균거리인 38만km와 큰 차이가 없으며 9월 추석은 오히려 평균 거리보다 더 멀어졌다고 한다. 아래 그림에서는 내가 생각한 두 가지 타원 궤도를 그렸으며 2003년과 2004년의 근지점을 찾아본 결과 두 달이 붙어있으므로 후자의 타원궤도로 달이 돌고 있다고 생각된다.
독서 감상문200405007 과학A 심성우우리는 물리를 어려워한다. 맞는 말이면서도 맞지 않을지도 모른다. 주변에서 우리는 그것들을 너무 자연스럽게 받아들이고 있지만 정작 문자로 열거하고 파헤치고 그렇게 더욱 어렵게 만들고 있는지도 모르겠다. 이 책을 읽으면서 물리에 관한 좋은 눈을 가지길 바라며서 한 장, 한 장을 넘겼다. 책의 구성이 참 특이했는데 몇 사람이 대화하는 형식으로 내용이 진행되는데 대화법이라 책을 보기에 조금 답답한 주제를 완화시키는 효과가 있는 것 같았다.초점으로 읽게 된 부분은 넷째 날 이야기인데 이 부분은 포물선 운동에 관한 것이었다. 고등학교 때 그리고 대학에 들어와서 배운 지식을 가지고 읽어 내려갔는데 상당히 기본적인 것이면서도 생소한 부분부터 짚어나가기 시작했다. 포물선은 운동을 두 가지 힘으로 이루어진다. 그것이 직선구간에서 밑으로 떨어지든지, 밑에서 앞으로 던지든지 간에 말이다. 하나는 일정한 속력으로 움직이게 되는 수평속도이고, 다른 하나는 수직으로 자연히 빨라지는 속력 이렇게 두 가지로 결합되어서 포물선 운동이 이루어져있는 것이다. 앞 단원에서 미리 언급했던 법칙을 가지고 이를 증명해나갔다.처음의 속도만을 가지고 수직 거리를 측정하는 것이나 그와 관계된 다른 법칙 그리고 설명을 보면서 내가 그동안 너무 공식에 얽매였던 것이 아닌가 생각이 들 정도로 여러 가지 설명이 많이 나왔다. 그 중 생각을 좀 가지게 되었던 부분은 포물선의 폭과 속력을 주었을 때 그 높이를 구하는 것과 같은 우리가 시험에서 종종 보게되는 문제였다.살펴보자면 반 포물선의 폭과 맨 밑에 닿았을 때의 속력을 주었을 때 그 높이를 구하는 것이었는데 앞에서 먼저 설명되었던 법칙을 이용해서 증명하였는데 대부분 법칙에 기하평균이 이용되는 것을 볼 수 있었다. 책의 앞쪽에서 나왔던 것 중에 물체가 떨어진 거리는 시간 제곱에 비례한다. 이것을 이용하여 푸는가 여겼는데 물리에도 수학문제를 푸는 것처럼 새로운 도형을 대입하여 계산을 하였다. 이 부분뿐만 아니라 다른 곳에도 각각 증명에 이용될만한 도형을 이용하여 증명을 풀어나갔다. 이것을 증명한 것을 보면서 저렇게도 할 수 있는구나라고 생각이 들면서도 왜 이렇게 어렵게 풀어내어야 하는지 의문이 들기도 하였다. 일단 문자의 남용이 좀 있지 않는가 생각해봤다. 비단 이 파트만의 문제가 아니라 책이 전체적으로 문자를 주로하여 설명을 해나가고 있다. 분명 생각하면서 보면 이해는 가능하지만 뭔가 갑갑한 느낌을 지울 수가 없다.