2025년 6월 고1 학평 통합과학 3번 해설
3.
다음은 길이를 측정하는 다양한 사례를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [2점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
③
(가)는 빛의 속력 × 왕복 시간으로 거리 측정(ㄱ 옳음), 지구-달 거리가 탄소 원자보다 훨씬 커서(ㄴ 틀림), GPS는 신호 시간 차이를 이용하므로 정확한 시간 측정 필요(ㄷ 옳음) → 정답 ③.
핵심 개념
현대의 길이 측정은 빛(전파)의 속력과 시간 측정을 이용하며, 측정 대상의 규모에 따라 알맞은 방법을 쓴다.
단서 따라가기
- (가) 레이저 빛이 달에서 반사되어 돌아오는 데 걸리는 시간거리 = 빛의 속력 × 왕복 시간 ÷ 2로 구하므로 빛의 속력을 이용한다 보기 ㄱ (옳음)
- (가) 지구에서 달까지의 거리, (나) 탄소 원자의 크기지구-달 거리는 거시 세계, 원자 크기는 미시 세계의 길이다 → (가)가 (나)보다 훨씬 큰 규모 보기 ㄴ (틀림 — (가)가 더 큼)
- (다) 여러 위성에서 오는 신호의 시간 차이로 위치 파악신호는 빛의 속력으로 이동하므로 시간이 조금만 틀려도 거리 오차가 크다 → 정확한 시간 측정이 필요 보기 ㄷ (옳음)
정답 근거
보기 ㄱ: (가)는 레이저 빛이 달에서 반사되어 돌아오는 데 걸린 시간과 빛의 속력을 이용해 거리를 구한다(거리 = 빛의 속력 × 걸린 시간 ÷ 2). 보기 ㄷ: (다)의 GPS는 위성 신호가 도달하는 시간 차이를 이용해 위치를 정하므로, 이동 거리를 정밀하게 측정하려면 정확한 시간 측정이 필요하다. 따라서 정답은 ③ ㄱ, ㄷ이다. (ㄴ은 지구-달 거리가 탄소 원자 크기보다 훨씬 큰 규모이므로 틀리다.)
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 GPS는 위치를 알려 주는 장치라 시간과 관계없다고 여겨 ㄷ을 빼기 쉽다.
ㄱ은 옳지만, 신호의 시간 차이를 이용하므로 정확한 시간 측정이 필요하다는 ㄷ도 옳은데 빠졌다.
②
함정 (나)에 '현미경'이라는 정밀한 장비가 나오고 (가)는 레이저라는 첨단 기술이라, 규모를 따지지 않고 측정 정밀도와 규모를 섞어 생각하기 쉽다.
ㄴ은 지구-달 거리가 원자 크기보다 훨씬 커서 틀리고, 옳은 ㄱ, ㄷ이 빠졌다.
④
함정 (가)는 시간을 잰다고 쓰여 있으니 빛의 속력이 아니라 시간만 이용한다고 보아 ㄱ을 빼기 쉽다.
ㄷ은 옳지만, ㄴ은 (가)가 더 큰 규모를 측정하므로 틀리고, 옳은 ㄱ이 빠졌다.
⑤
함정 '작은 규모'와 '큰 규모'를 바꿔 읽어 ㄴ까지 옳다고 판단하기 쉽다.
ㄱ, ㄷ은 옳지만, ㄴ은 지구-달 거리가 탄소 원자 크기보다 훨씬 커서 틀리다.
이 문항이 묻는 능력
현대적 길이 측정 사례에서 이용하는 물리량(빛의 속력, 시간)과 측정 대상의 규모를 해석하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
측정 방법마다 무엇을 재고 어떤 물리량을 이용하는지 정리한다 → 측정 대상의 규모(미시·거시)를 비교한다 → 시간·속력과 거리의 관계로 보기를 판정한다
관련 개념
측정어떤 물리량을 기준이 되는 양(단위)과 비교하여 수치와 단위로 나타내는 활동이다. 측정값에는 항상 오차가 있으며, 측정 도구의 최소 눈금이 작을수록 더 정밀하게 측정할 수 있다.
시간과 공간의 규모자연 현상이 일어나는 시간의 길이와 공간의 크기 범위이다. 자연은 원자 크기(약 10⁻¹⁰ m)의 미시 세계부터 우주 규모의 거시 세계까지, 아주 짧은 순간부터 우주의 나이(약 138억 년)까지 매우 다양한 규모를 가지며, 이를 10의 거듭제곱으로 나타내어 비교할 수 있다.
길이 측정 빛의 속력 시간 측정 미시 세계와 거시 세계
'측정' 개념이 나온 다른 기출
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