어머니가 과학 공부를 하는 이유를 알고 싶으세요?
안녕하세요. 어머니께서 독립하시는 날까지입니다.
사춘기 아들이 혼자 공부 잘했나?부족한 부분이 있는지 어머니가 잘 알아야 본격적으로 확인 작업에 들어가겠죠?
사춘기 아들이 겨울방학 때 혼자 중2 과학 예습을 하는 동안 엄마도 아이보다 한 발 앞서서 하곤 하면서 중2 과학을 공부하는 중이에요.
지난 지구의 자전과 공전에 이어 오늘 어머니의 과학 공부는 3단원의 태양계 중 마지막으로 달의 공전과 일식, 월식에 대한 내용입니다.
일식과 월식의 원리를 비교하면서 잘 이해해야 하며 정리한 후 꼭 암기해야 하는 단원입니다.
엄마표시는 특히 잘 이해하고 아이가 힘들 때 도와 주면 좋겠습니다.
달의 크기를 측정하는 방법이나 행성의 분류와 특징, 태양의 특성은 간단하게 이해하고 암기하면 되기 때문에 저는 그냥 통과했습니다.
인강도 듣고 유튜브 영상도 보면서 사춘기 아들이 풀어놓은 EBS 뉴런 문제도 보면서 엄마가 이해한 대로 정리해봤어요.
혹 틀린 부분이 있으면 알려주시면 감사하겠습니다.
달의 공전
달의 공전방향지구를 중심으로 →동
달의 공전 주기 약 한 달에 둘을 기준으로 나눌 수 있는데 일반적으로 공전이라고 하면 항성달(27.3일)을 말한다.
항성달의 기준은 달이 지구를 중심으로 한 바퀴 돌아 제자리로 돌아왔을 때의 위치다. 27.3일에 지구를 한 바퀴(360도) 회전하므로 하루에 약 13도씩 회전한다.
그러나 달이 지구를 중심으로 공전하는 동안 지구도 태양을 중심으로 공전하기 때문에 달이 제자리로 돌아가도 같은 형태(보름달)로 보이지 않는다.
따라서 같은 모양(보름달)으로 보이려면 좀 더 시간이 지나 태양-지구-달이 일직선이 돼야 한다. 그것이 다른 달의 공전주기인 삭망월(29.5일)이다.
즉, 달의 형태를 기준으로 하는데, 삭(보이지 않을 때)에서 삭(삭)까지 혹은 망(보름)에서 망(망)까지 걸리는 시간이다. 항성달보다는 조금 걸린다.
달이 뜨는 시각, 지구에서 매일 같은 시각에 달을 관찰하면 달은 하루에 약 13도씩 서쪽에서 동쪽으로 공전한다. 따라서 다음날 지구에서 달이 뜨는 것을 보려면 달이 이동한 만큼 지구도 더 자전해야 하는데 지구는 1시간에 15도씩 자전하기 때문에 13도만 자전하는 데는 약 50분이 걸리기 때문에 달이 뜨는 시간은 매일 약 50분씩 늦어진다.
달의 표면 무늬
달표면무늬(중등과학2비상자습서)
달은 자전 주기와 공전 주기(약 1개월)가 같아 지구에서는 항상 달의 같은 면만 보인다. 따라서 달의 모양이 바뀌어도 표면의 모양은 항상 일정하다.
지구에서 관찰한 달의 모습
해가 진 직후 달의 위치와 형태의 변화 (중등과학2비상자습서)
달의 공전을 위해 매일 같은 시각에 달을 관측하면 달의 위치가 서쪽에서 동쪽으로 조금씩 이동해 보이는 달의 형태도 바뀐다.
북반구로 초승달은 서쪽 하늘에서, 상현월은 남쪽 하늘에서, 보름달은 동쪽 지평선 부근에서 보인다.
달의 위상 변화
EBS 중학 뉴런 과학 2실 전책 p.33
<생각할 때 기본 원칙> 항상 남쪽을 향하고 있으며 오른쪽은 서쪽, 왼쪽은 동쪽이다.
월파삭-상현-망-하현 순으로 위상이 반복된다.
달의 공전과 위상변화 중등 과학2 교과서 (비상) P.99
태양의 반대편에 보이는 보름달은 해가 지는 순간부터 떠오르고 해가 뜰 때 지기 때문에 가장 오래 볼 수 있는 달이다.
일식과 월식
<일식과 월식의 원리> 중등과학 2교과서 (비상) P.101
일식(달이 태양을 가릴 때 나타나는 현상)
일식 (해-월-지구) (중등 과학 2 비상 자습서)
일식의 원리 태양-달-지구 순으로 일직선상에 위치하여 지구에서 태양을 볼 때 달의 그늘에 가려 해가 지는 것처럼 보이는 현상
일식이 일어날 때 달의 모양은 발효된다.
일식 종류 본의 그림자 영역에서는 태양에서 오는 빛이 도달할 수 없기 때문에 달이 태양을 완전히 가려서 개기일식이 일어난다.
반영 영역에서는 일부 태양에서 오는 빛이 도달하는 영역에서 달이 태양의 일부만을 가리기 때문에 부분일식이 일어난다.
일식의 진행과 달은 서쪽에서 동쪽으로 지구 주위를 공전하므로 북반구에서 일식을 관측하면 관측자의 입장에서는 태양의 오른쪽(서쪽)에서 달의 그림자에 의해 태양이 가려지기 시작한다.
※ 위의 그림 위치는 태양 위에서 숨는다.헷갈리지 않도록 주의!!
달은 지구 크기의 1/4 정도로 지구에 생기는 달의 그림자는 너무 좁기 때문에 일식은 짧게 8분 정도 일어난다.
개기일식, 부분일식, 금환식 (원문출처:spacetimes.co.kr)
공전궤도가 타원이어서 달이 태양과 더 가까이 있을 때(태양의 시경이 달의 시경보다 클 때)는 달이 태양을 완전히 구별하지 못하고 부분만 가리고 태양의 가장자리가 환형으로 관측된다. 금환식(金環食)이라고 한다.
월식(지구가 달을 가릴 때)
월식(태양-지구-달)(중등 과학 2비상자습서)
월식의 원리 태양-지구-달 순서로 일직선상에 위치할 때, 지구에서 밤에 달을 볼 때, 지구의 그림자 때문에 달이 깨지는 것처럼 보이는 현상
태양의 밝은 부분이 지구로 향하기 때문에 희망(보름달) 때 월식이 일어난다.
월식의 종류 월식은 달 전체가 지구의 진영 영역에 완전히 들어올 때 달이 가려져 붉게 보이는 현상으로, 개기월식이라고 하며, 본 영정과 반영 영역에 달이 걸려 있을 때는 달이 일부 가려져 보이는 현상으로 부분월식이라고 한다.
반영지역에서는 일부 빛이 있어 흐리지만 달이 가려지는 것이 아니라 보이므로 월식이라 할 수 없다.
태양광이 대기권에 들어갔을 때 청색 계열은 굴절률이 커 지면까지 도달하고 적색 계열을 굴절률이 작기 때문에 약간만 꺾어 달까지 도달한다. 따라서 본 그림자 영역에 있는 달은 붉은 빛을 받아 반사되어 밤이 되는 모든 지역에서 우리 눈에 붉게 보인다.
월식이 진행되는 과정에서 달은 서쪽에서 동쪽으로 지구 주위를 공전하고 있었지만 관측자의 입장에서 달의 왼쪽(동쪽)에서 지구의 진영에 들어가 숨어 살기 시작한다.
개기월식의 지속 시간은 일식보다 길다. (최대 1시간 40분 정도) 왜냐하면 달 그림자가 지구의 그림자보다 상대적으로 크기 때문이다.
© zoltantasi, 출처 Unsplash
지난번에 학교다닐때도 이해하지 못했던 내용을… 오늘에야 20년이 넘도록 풀지 못한 숙제를 푼 기분이네요.
평소에 하고 달, 별… 별로 관심이 없었는데 이제부터는 일식이나 월식에 대해서 아이와 함께 재미있게 이야기 할 수 있을 것 같아요.
다음은 생물과 관련된 4단원 식물과 에너지, 5단원 동물과 에너지입니다.
중2과학에서 배울 내용이 생각보다 꽤 많네요. 엄마는 대충 이해만 하면 되지만 아이들은 시험을 대비해서 암기까지 완벽하게 해야하니까,,, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , .
오늘도 저는 과학 공부를 하면서 사춘기 아들을 좀 더 이해하고 공감해 줘야겠다고 느꼈습니다.