2024년 9월 고1 학평 (2015 교육과정) 통합과학 1번 해설
1.
그림 A~C는 자연과 일상생활에서 일어나는 현상을 나타낸 것이다. 중력의 영향을 받는 현상만을 있는 대로 고른 것은? [2점]
- ① A
- ② C
- ③ A, B
- ④ B, C
- ⑤ A, B, C
⑤
달은 지구 중력으로 공전하고(A), 던진 공은 중력으로 휘어져 포물선을 그리며(B), 물은 중력으로 아래로 떨어지므로(C) 모두 중력의 영향 → 정답 ⑤.
핵심 개념
지구 중력은 지구 중심 방향으로 물체를 끌어당기며, 천체의 공전·포물선 운동·낙하 운동을 모두 일으킨다.
단서 따라가기
- A. 달의 공전지구가 달을 끌어당기는 중력이 달의 운동 방향을 계속 바꾸어 달이 지구 주위를 돈다 A (중력의 영향 받음)
- B. 공의 포물선 운동수평 방향으로는 계속 나아가고 연직 아래 방향으로 중력이 작용해 속도가 바뀌어 궤적이 휜다 B (중력의 영향 받음)
- C. 물의 낙하중력에 의해 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어진다 C (중력의 영향 받음)
정답 근거
지구의 중력에 의해 달이 지구 주위를 공전하고(A), 비스듬히 던진 농구공은 연직 아래로 작용하는 중력 때문에 포물선 운동을 하며(B), 물은 중력에 의해 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어진다(C). 세 현상 모두 중력의 영향을 받으므로 정답은 ⑤ A, B, C이다.
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 중력을 '천체 사이에 작용하는 힘'으로만 기억해 우주에서 일어나는 달의 공전만 고르기 쉽다.
A는 옳지만, 공의 포물선 운동(B)과 물의 낙하(C)도 지구 중력 때문에 일어나는데 빠졌다.
②
함정 '떨어지는 것'만 중력 현상으로 여겨 아래로 곧게 떨어지는 물의 낙하만 고르기 쉽다.
C는 옳지만, 달의 공전(A)과 공의 포물선 운동(B)도 중력이 운동 방향을 바꾸는 현상인데 빠졌다.
③
함정 폭포의 물은 '흐르는 물'이라 중력과 무관한 자연 현상으로 보아 C를 빼기 쉽다.
A, B는 옳지만, 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어지는 것도 중력 때문이므로 C가 빠졌다.
④
함정 달은 지구에서 멀리 떨어져 있어 지구 중력이 미치지 않는다고 생각해 A를 빼기 쉽다.
B, C는 옳지만, 지구 중력이 달을 끌어당겨 달이 지구 주위를 공전하므로 A가 빠졌다.
이 문항이 묻는 능력
천체의 공전, 포물선 운동, 낙하 운동처럼 겉모습이 다른 현상에서 공통으로 작용하는 힘을 찾아 적용하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
현상마다 운동 방향이 바뀌거나 아래로 빨라지는지 확인 → 그 변화를 일으키는 힘이 지구 중력인지 판단 → 해당하는 것을 모두 고른다
관련 개념
중력질량을 가진 물체 사이에 서로 끌어당기는 힘이며, 지구가 물체를 지구 중심 방향으로 끌어당기는 힘을 지구의 중력이라고 한다. 지구 표면 근처에서 중력만 받는 물체는 질량과 관계없이 약 9.8 m/s²의 일정한 가속도(중력 가속도)로 운동한다. 지구 표면을 향한 낙하 운동과 지구 주위를 도는 달·인공위성의 원운동은 모두 중력에 의한 지구 중심 방향의 가속도 운동이다.
중력 공전 포물선 운동 낙하 운동
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