운동 1

물체의 운동
시간에 따른 물체의 위치 변화

1. 일상생활과 과학에서의 운동
오로지 시간에 따른 물체의 위치 변화가 있는 운동만 과학적 운동이다.
2. 여러가지 물체의 운동
리프트, 자이로 드롭, 회전목마, 롤러코스터

속력
물체가 운동할 때 단위 시간 동안에 이동한 거리

1.속력 = (이동 거리)/ (걸린 시간)
2.단위 = m/s(미터 매초) , km/h (킬로미터 매시간)

여러 가지 물체의 속력
육상 선수 = 10m/s (약 36 km/h)
자동차 = 28m/s (약 100km/h)
고속열차 = 83m/s (약 301km/h)
비행기 = 258m/s (약 1,000km/h)
소리 = 341m/s (약 1,224 km/h)
빛 = 300,000,000m/s

1. 평균 속력 : 속력이 변하는 운동에서 전체 이동 거리를 걸린 시간으로 나눈 값
평군 속력 : 전체 이동 거리/ 전체 걸린 시간 = 처음 속력+ 나중 속력/ 2
2. 순간 속력 : 운동하는 물체의 어느 한 순간의 속력

시간 기록계
1.진동판이 일정한 시간 간격으로 종이 테이프에 점을 찍어 운동을 기록함.
2.속력 변화에 따른 종이 테이프의 타점 변화
속력이 느릴 때는 타점 사이의 간격이 좁다.
속력이 빠를 때는 타점 사이의 간긱어 넓다.
속력이 줄어들 때는 타점 사이의 간격어 점점 좁아진다.
속력이 늘어날 때는 타점 사이의 간격이 점점 넓어진다.

시간 기록계의 1타점 찍는 데 걸리는 시간은 1/60 초
A와 B사이의 속력 구하기
4cm 이내에 같은 크기(1/60초)의 6타점
4cm/0.1s = 0.4m/s

다중 섬광장치
1.일정한 시간 간격으로 불빛을 깜박이게 하면서 운동하는 물체를 촬영한 것
2.사진 한 장에 운동하는 물체가 여러 번 나타남

힘3

힘의 합력
알짜힘(합력) : 한 물체에 여러 힘이 동시에 작용할 때 이와 똑같은 힘의 효과를 내는 하나의 힘

힘의 합성 : 한 물체에 작용하는 여러 힘의 합력 또는 알짜힘을 구하는 것

나란하게 작용하는 두힘의 합성
1) 방향이 같은 두힘의 합성
1. 합력의 크기 -> 두 힘을 크기를 더한 값
2. 합력의 방향 -> 두 힘의 방향과 같은 방향

2) 방향이 반대인 두힘의 합성
1. 합력의 크기 -> 큰 힘에서 작은 힘을 뺀 값
2. 합력의 방향 -> 큰힘의 방향과 같은 방향

나란하지 않은 두 힘의 합력 구하기
힘 A,B를 두 변으로 하는 평행사변형의 중간 선이 힘의 길이 및 크기
합력의 방향 : 대각선의 방향
합력의 크기 : 대각선의 길이

합력의 크기 : 평행 사변형의 대각선의 길이
두 힘 사이의 각도가 클수록 합력의 크기는 작아진다.

힘의 평형 : 한 물체의 작용하는 힘의 합력(알짜힘)이 0이 되는 경우

두 힘의 평형 조건
1.두 힘의 크기가 같아야한다.
2.두 힘의 방향이 반대이어야 한다.
3.두 힘이 같은 직선을 따라 작용해야 한다.

힘 2

전기력
전기를 띤 두 물체 사이에 상호 작용하는 힘
1. 서로 떨어져 있어도 작용
2. 다른 종류의 전기 사이 -> 인력 작용
3. 같은 종류의 전기 사이 -> 척력 작용

자기력
자석과 쇠붙이 또는 자석과 자석 사이에 상호 작용하는 힘
1. 서로 떨어져 있어도 작용
2. 다른 극 사이 -> 인력 작용
3. 같은 극 사이 -> 척력 작용

마찰력
두 물체의 접촉면에서 물체의 운동을 방해하는 힘
마찰력의 크기
물체가 무거울수록 접촉면의 표면이 거칠수록 크다.

마찰력을 줄여 득을 보는 예
스키, 컬링 경기, 베어링, 윤활유 사용

마찰력을 늘여 득을 보는 예
스노우 체인, 등산화, 미끄럼 방지 포장, 암벽 등반

탄성력
변형된 물체가 원래 모양으로 되돌아가려고 할 때 나타나는 힘
1. 서로 접촉할 때만 작용
2. 탄성력의 방향 -> 물체가 변형된 방향의 반대 방향

탄성력의 크기
용수철의 변형된 길이에 비례
물체의 변형된 정도에 비례

탄성력의 이용
포고스틱, 문서 집게, 용수철 저울, 장대 높이 뛰기 등

컴퓨터의 활용

프리젠테이션에서 말했듯이 사용시간은 1시간 45분으로 하고,

유동적인 의미에서 이미 설명한 세가지 용도로 사용하겠습니다.

좀 더 자세한 설명을 하겠습니다.

주로 스트레스 해소에 이용되는 엔터테인먼트 활동은, 위 두가지 용도와 달리 현재에 시점을 두고, 조금 더 재미있고 편안한 생활에 도움이 된다고 생각하며, 이미 전에 엔터테인먼트들을 접하며 재미있는 시간을 보내고 스트레스를 해소하는 효과를 보았기에 매우 좋은 용도로 사용되리라 생각됩니다. 또한, 학교생활 중에 할 이야기 거리로도 중요한 일부분이 되기도 합니다.

또, 최근의 미래에는, 내가 좋아하는 그림 그리기와 이야기 만들기를 활용할 수 있는 프로그램들을 더 찾아보고, 사용하는 법들도 찾아보겠습니다.

전 사례로, 이미 많은 프로그램들 (GIMP. 포토샵, 어도비 플래쉬, 펜슬, SynFig 등)을 찾아보았고, 이들을 효과적으로 사용할 수 있는 교육 채널(Brackeys)을 찾아 냈습니다.

이제 저는 애니메이션을 만드는데 요구하는 기본적 기술을 익혔고, 조금 더 전문적인 작품을 만드는데 요구되는 기술들을 익히고 있는 중입니다.

이로 정보습득의 사용 방법은 설명을 마치도록 하겠습니다.

마지막으로, 친구들과의 연락을 계속하는 사회적 활동은, 매우 효과적으로 나타났고, 여러 SNS(페이스북, 카카오톡, 카카오스토리<-카카오톡과 카카오스토리는 중간에 끊기게 되었지만)꽤나 많은 친구들과 아직도 연락을 하고 있습니다. 이 용도로 계속 사용할 예정이며, 많은 도움이 되리라 생각됩니다.

이상 저의 컴퓨터 사용시간에 대한 설명문을 마치겠습니다.

컴퓨터 정리

•컴퓨터 사용의 장점

–정보 습득

–사회적 활동

–Hand-Eye co-ordination 과 반응 속도 향상

–스트레스 해소

–창의적 발상

•컴퓨터 사용 용도

–정보 습득

–사회적 활동

–스트레스 해소

•적절한 사용 방법

–1시간 45분 사용

–매일 사용계획 쓰기

–매일 사용후 쓴 용도 쓰기

–시간초과시 시간 초과한 정도의 2배로 시간 차감

계획

2014-7-3

컴퓨터 사용 계획

SNS 25분

애니메이션 제작 30분

게임 50분

컴퓨터 사용 결과

힘

힘
선생님 말씀은 언제나 큰 힘이 된다.(비과학적)
발로 공에 힘을 작용해 멀리 차보자.(과학적)

힘의 효과
1. 모양의 변화
2. 운동 상태의 변화 (운동 방향의 변화, 빠르기의 변화)

힘의 분류
물체가 접촉하며 상호 작용이 일어나는 경우
물체가 접촉하지 않고도 상호 작용이 일어나는 경우

힘의 3요소
1. 힘의 방향
2. 힘의 크기
3. 힘의 작용점

지구와 물체 사이에 당기는 힘
1. 서로 떨어져 있어도 작용
2. 작용 방향 : 지구 중심 방향 (연직 아래 방향)
3, 중력의 크기 : 물체의 질량이 클수록 물체와 지구 사이의 거리가 가까울수록 크다.

중력에 의한 현상과 이용
식물, 운석, 문진, 건축

질량과 무게

질량 :
물체의 고유한 양
단위 : kg, g
측정 기구 : 윗접시 저울, 양팔 저울
특징 : 측정 장소에 관계 없이 일정

무게 :
물체에 작용하는 중력의 크기
단위 : kgf , N
측정기구 : 앉은뱅이 저울, 용수철 저울
특징 : 측정 장소에 따라 변함

달에서의 사람의 무게
지구에서 사람의 무게 * 1/6

은하와 우주

성단 : 수많은 별들이 모여 있는 집단
성단의 종류
산개 성단 :예) 플레이아스 성단(M45)
구상 성단 :예) 헤라클레스 성단(M13)

산개 성단 : 젊은 별들의 집단
-수십~수천 개의 별들이 불규칙하게 모여 있는 성단
온도가 높다
푸른색 빛을 띈다
위치 : 은하 원반의 나선팔
우리 운하(내)에서 1000여 개가 발견되었다.

구상 성단 : 늙은 별들의 집합
-수만~수백만 개의 별들이 공 모양으로 빽빽하게 모여 있는 성단
온도가 낮다
붉은색 빛을 띈다
위치 : 은하 중심부, 헤일로(변두리)
우리 운하(내)에서 150여 개가 발견되었다.

성운 : 별과 별 사이에 분포하는 성간 물질(기체나 티끌)이 모여 구름 처럼 보이는 것
성운의 종류
발광 성운 : 예) 오리온 성운 / 주로 붉은색
반사 성운 : 예)툴레이아에스 성운 / 주로 푸른색
암흑 성운 : 예)말머리 성운 / 검게 보임

은하 : 별, 성단, 성운, 성간 물질 등으로 구성된 거대한 전체 집단
우리 은하의 모양
옆에서 본 모양 : 중심부가 볼록한 원반 모양
위에서 본 모양 : 중심부는 별들이 막대모양이며 나선팔이 감겨 있는 모양

우리 은하의 특징
지름은 약 10만 광년, 중심부 두께는 약 1.5만 광년이다.
태양과 같은 별이 2000억 개 정도 있으며, 그 밖에 많은 가스와 태팔이 포함된다.
중심부에서 별들이 약 2만 7천광년 길이의 막대 모양을 이루고 있다.
태양계는 우리 은하의 중심으로 부터 약 3만 광년 떨어진 나선팔에 위치한다.

운하수 : 하늘을 가로질러 나타나는 희미한 띠로 무수한 별의 집단

외부 은하 : 우리 은하 밖의 우주에 존재하는 은하
운하의 분류 : 허블은 외부 은하를 모양에 따라 분류하였다.
도플러 효과 : 관측자와 파원의 상대적인 운동에 따라 소리나 빛 등의 파장이 달라지는 현상
청색 이동(청색 편이) : 천체가 지구에 가까워질 때 별빛의 파장이 원래보다 짧아져 흡수선의 위치가 정지 상태일 때 보다 청색 쪽과 고음 쪽으로 이동하는 현상
적색 이동(적색 편이) : 천체가 지구에서 멀어질 때 별빛의 파장이 원래보다 길어져 흡수선의 위치가 정지 상태일 때보다 적색 쪽과 저음 쪽으로 이동하는 현상

대폭발설(빅뱅 이론)과 우주의 팽창
우주는 태초에 모든 물질이 한 점에 모여 있는 상태에서 대폭발과 함께 시작되었다.
대폭발에 의한 팽창으로 우주의 온도는 낮아지고, 중력에 의해 물질들이 뭉쳐서 별, 은하, 성운 등의 천체가 만들어졌으며 계속 팽창하고 있다.

별 2

별의 색깔 : 별의 표면 온도에 따라 다르게 나타난다.
별빛 스펙트럼 흡수선 : 별의 대기를 구성하는 성분이 별에서 나오는 특정 파장의 빛을 흡수하여 만들어진 것
별의 스펙트럼형 : 별의 온도에 따라 O, B, A, F, G, K, M형으로 구분

천구 : 관측자를 중심으로 반지름이 무한히 큰 가상력인 구면
고정된 것 : 천구의 북극, 남극, 적도
변하는 것 : 천정과 천지, 지평선

지평 좌표계 : 관측자의 징평면을 기준으로 하여 별의 위치를 방위각과 고도로 나타내는 좌표계

방위각 : 주로 북점을 기준으로 지평선을 따라 시계 방향으로 전 각(0도 ~ 360도)
고도 : 별이 떠 있는 높이로 지평선에서 별까지의 전각 (0도~90도)
지평 좌표계의 특징
관측자 중심으로 나타내므로 관측하는 시각과 장소에 따라 방위각과 고도가 달라진다.

별 몇개씩 연결하여 신화속의 인물, 동물, 또는 사물의 이름을 붙인 것
북쪽 하늘의 별자리 : 북극성 근처의 별자리는 지평선 아래로 지지 않으므로 계절에 관계없이 항상 볼 수 있다. (예) 큰곰자리, 작은곰자리, 카시오페이아자리 등
계절에 따른 별자리 : 지구의 공전에 의해 계절에 따라 별자리가 달라진다.
봄 : 처녀자리, 사자자리, 목동자리
여름 : 백조자리, 독수리자리, 거문고자리
가을 : 페가수스자리, 안드로메다 자리, 물고기 자리
겨울 : 큰게자리, 작은게자리, 오리온 자리

별1

시차 : 하나의 물체를 서로 다른 두 지점에서 보았을 때 나타나는 방향의 차이
연주 시차(p) : 지구 공전 궤도의 양끝에서 별에 그은 두 직선이 이루는 각의 1/2

연주 시차가 1'인 별까지의 거리를 1pc 이라고 하고, 1pc은 약 3.26광년이다.
연주 시차로 거리를 구할 수 있는 별은 약 100pc 이내의 별
지구 공전의 증거(지구에서 별을 6개월 간격으로 관측)
1pc≒3.26LY≒206265AU

별의 밝기는 등급으로 나타낸다. 기원전 2세기경 히파르코스가 별의 밝기에 따라 6개의 등급으로 최초 분류
별의 등급 : 눈으로 보았을 때 가장 밝은 별을 1등성, 가장 어두운 별을 6등성으로 나타낸다.
등급이 작을수록 밝은 별이다.

별의 등급과 밝기차
1등성은 6등성보다 100(≒2.5^5)배 밝다.
1등급 차이는 약 2.5배의 밝기차가 난다.

별의 밝기와 거리
별의 밝기는 별까지의 거리의 제곱에 반비례한다.

겉보기 등급(m)
별까지의 거리는 고려하지 않고, 맨눈으로 보이는 별의 밝기만으로 정한 등급
겉보기 등급이 작을수록 밝게 보이는 별이다.

절대등급(M)
모든 별을 지구로부터 10pc(32.6광년)의 거리에 두었다고 가정했을때와 별의 등급으로, 별의 실제 발기를 나타낸다.
절대 등급이 작을수록 실제로 밝은 별이다.

별의 등급과 거리 관계
겉보기 등급 - 절대 등급 = 0
10pc에 있는 별
겉보기 등급 - 절대 등급 < 0
10pc보다 가까이 있는 별
겉보기 등급 - 절대 등급 > 0
10pc보다 가까이 있는 별

배설기관과 기능

배설 : 세포의 활동 결과로 생긴 이산화탄소나 물, 요소와 같은 질소 노폐물을 몸 밖으로 내보내는 것
배설의 의의
1 몸에 해로운 노폐물을 내보낸다
2 체내 수분량 및 무기 염류의 양을 조절하여 체액의 농도를 일정하게 유지한다. (항상성 유지)

3대 영양소의 노폐물 생성

탄수화물 지방
구성 원소 : C, H, O
노폐물 : 물(H2O), 이산화탄소(CO2)

단백질
구성 원소 : C, H, O, N
노폐물 :물(H2O), 이산화탄소(CO2), 암모니아(NH2)

노폐물의 배설 기관과 방법
물
배설 기관 : 콩팥(신장), 땀샘, 폐
배설 방법 : 오줌이나 땀을 통해 몸 밖으로 나가고, 일부는 수증기의 형태로 날숨을 통해 나간다.

이산화탄소
배설 기관 : 폐
배설 방법 : 폐에서 날숨을 통해 몸 밖으로 나간다.
암모니아

배설 기관 : 콩팥(신장), 땀샘
배설 방법 : 독성이 강해 간에서 독성이 거의 없는 요소로 전환하여 오줌과 밖으로 나간다.

배설 기관 : 혈액 속의 노폐물을 걸러 내어 몸 밖으로 보내는 역할을 담당하는 기관
배설 기관의 종류 : 콩팥(신장), 오줌관(수뇨관), 방광, 요도

콩팥(신장)
혈액속의 노폐물을 걸러내어 오줌의 형태로 내보내는 배설기관이다.

오줌관(수뇨관)
콩팥에서 만들어진 오줌을 방광으로 이동하는 통로

방광
오줌관 끝에 연결되어 있으며, 오줌을 저장하는 주머니

요도
방광에 모인 오줌이 몸 밖으로 배설되는 통로

콩팥의 구조
겉질(피질), 속질(수질), 콩팥깔때기(신우)의 세 부분으로 구성되어 있다.

겉질(피질)
사구체 : 콩팥 동맥에서 갈라진 모세 혈관이 실타래처럼 뭉쳐 있는 구조
보먼 주머니 : 사구체를 둘러싸고 있는 주머니이며, 한 겹의 세포층으로 되어있다. / 세뇨관으로 연결되어 있다.

속질(수질) : 세뇨관을 포함하고 있다.
세뇨관 : 보먼 주머니와 연결된 가느다란 관으로, 모세혈관에 의해 둘러싸여 있다.

콩팥깔때기 : 콩팥의 가장 안쪽의 비어있는 공간 / 오줌을 일시적으로 저장한다.

호흡과 에너지

호흡 : 영양소를 분해(산화)하여 생물이 살아가는데 필요한 에너지를 얻는 과정
호흡 기관의 구조와 기능:
코 :
공기를 들어 마시고 내쉬는 통로
털과 점액이 먼지나 세균을 거름
폐로 들어가는 공기의 온도와 습도를 알맞게 유지

기관과 기관지 :
공기가 폐로 드나드는 통로
기관은 가슴 부위에서 2개의 기관지로 갈라져 양쪽 폐와 연결
기관지 안쪽 벽에는 섬모가 있어 코에서 걸러지지 않은 먼지나 세균을 거름

폐 :
폐는 가슴의 좌우에 한 쌍이 있으며 갈비뼈(늑골)와 횡경막으로 둘러싸여 있다.
폐는 근육이 없어서 스스로 운동할 수 없으며, 수많은 폐포로 이루어져 있다.

폐포 :
한 겹의 세포층으로 이루어진 공기 주머니
모세 혈관으로 둘러 싸여 있으며, 산소와 이산화탄소의 교환이 일어난다.
표면적을 넓혀 기체 교환에 효율적인 구조

호흡 운동의 원리 : 폐에는 근육이 없어 스스로 운동하지 못하고, 갈비뼈와 횡경막의 상하 운동에 의해 가슴속의 부피를 조절하여 호흡이 일어난다.

호흡 기관에서의 공기 이동 통로 :
코 -> 기관 -> 기관지 -> 폐

호흡 운동의 원리 : 폐에는 근육이 없어 스스로 운동하지 못하고, 갈비뼈와 횡경막의 상하 운동에 의해 가슴속의 부피를 조절하여 호흡이 일어난다.

들숨과 날숨의 성분 : 호흡을 통해 산소를 흡수하고, 체내에서 생성된 이산화탄소를 방출한다.

들숨 : 갈비뼈가 올라가고 횡경막이 내려간다.
날숨 : 갈비뼈가 내려가고 횡경막이 올라간다.

기체 교환의 원리 : 기체의 농도 차이에 의한 확산 현상

산소
농도 차이 : 폐포 > 모세혈관 > 조직세포
이동 방향 : 폐포 -> 모세혈관 -> 조직세포

이산화탄소
농도 차이 : 조직세포 > 모세혈관 > 폐포
이동 방향 : 조직세포 -> 모세혈관 -> 폐포

외호흡
일어나는 장소 : 폐포와 모세 혈관 사이
기체의 이동 : 폐포 -산소> 모세혈관 / 모세혈관 -이산화탄소> 폐포
혈액의 변화 : 정맥혈 -> 동맥혈

내호흡
일어나는 장소 : 모세혈관과 세포 사이
기체의 이동 : 모세혈관 -산소> 조직 세포 / 조직 세포 -이산화탄소> 모세혈관
혈액의 변화 : 동맥혈 -> 정맥혈

세포호흡 : 세포에서 산소를 이용해 영양소를 분해시켜 에너지를 얻는 과정
1 호흡 장소 : 세포 속의 미토콘드리아
2 호흡 과정 : 산소를 이용하여 영양소를 완전 분해하기 때문에 많은 에너지가 나온다.
영양소 + 산소 -> 물 + 이산화탄소 + 에너지

 세포 호흡
의미 : 조직 세포에서 산소를 이용해 영양소를 분해하여 에너지를 얻는 과정
과정 : 영양소 + 산소 => 물 + 이산화탄소 + 에너지
반응 온도 : 낮다(체온 정도의 범위 : 35도 ~ 38도)
반응 속도 : 느리다.
에너지 방출 : 조금씩 단계적으로 방출된다.

 연소
의미 : 연료가 산소와 결합하여 빛과 열을 내는 과정 예) 자동차 연료의 연소
과정 : 연료 + 산소 => 물 + 이산화탄소 + 에너지
반응 온도 : 높다 (400도 이상)
반응 속도 : 빠르다.
에너지 방출 : 한꺼번에 방출된다.

에너지의 이용
호흡으로 발생한 에너지는 대부분 열로 방출되어 체온 유지에 사용된다.
나머지는 몸의 성장, 근육 운동 소리 등 여러 가지 생활 에너지로 사용된다.

파동과 소리

파동
파동이 퍼져 나가는 현상으로 에너지를 전달하는 한 형태
파원 : 파동이 처음 발생한 곳
매질 : 파동을 전달해 주는 물질

파동의 종류
역학적 파동 : 매질의 진동으로 전달되는 파동
예) 음파(공기), 물결파 (물), 지진파(땅) 등
전자기파 : 매질이 필요없이 전파되는 파동
예) 빛, 전파, 라디오파 등

파동의 전파 : 파동이 전파될 때 매질은 파동을 따라 이동하지 않고 제자리에서 진동만 한다. 이 때 이동하는 것은 에너지이고, 매질은 제자리에서 에너지를 전달한다.
파동을 생기게 하는 원인 : 매질에 전달된 에너지
에너지의 전달 : 파동이 진행하는 방향으로 에너지가 전달

마루 : 파동의 가장 높은 부분
골 : 파동의 가장 낮은 부분
진폭 : 진동의 중심에서 마루나 골까지의 거리
파장 : 마루와 마루 사이 또는 골과 골 사이의 거리

파동의 구분 : 매질의 진동 방향과 파동의 진행 방향에 다라 횡파와 종파로 구분한다.
횡파 : 물질(매질)의 진동 방향이 파동의 진행 방향과 수직인 파동
예) 빛, X선, 전파, 지진파의 S파, 물결파 등

종파 : 물질(매질)의 진동 방향이 파동의 진행 방향과 나란한 파동
예) 소리(음파), 지진파의 P파

소 : 매질이 가장 성글게 잇는 부분
밀 : 매질이 가장 빽빽하게 있는 부분
파장 : 밀과 밀 또는 소와 소 사이의 거리

P파
매질의 진동방향과 파동의 진행 방향이 같은 종파
진행 속도 5~8km/s로, 고체, 액체, 기체의 모든 매질을 통과 한다.

S파
매질의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 직각인 횡파
진행 속도 4km/s로 고체만 통과한다.

주기(T) : 매질의 한 점이 1회 진동하는 시간
진동수(f) : 파동이 1초 동안 진동하는 횟수
진동수(Hz) = 1/주기[s]
(f=1/T)

파동의 반사
빛이 나아가다 성질이 다른 물체의 표면에서 부딪쳐 방향을 바꾸어 진행하는 현상
반사의 법칙 : 입사각 = 반사각
파동의 속력, 진동수, 주기는 변하지 않는다.

파동의 굴절
빛이 진행하다가 다른 물체를 만날 때 그 경계면에서 진행방향이 꺾이는 현상

굴절 원인 : 매질에 따른 파동의 속력 차이가 나기 때문
물결파 : 깊은 곳 -> 얕은 곳
파장은 짧아지고 속력은 느려진다
(단, 진동수와 주기는 변하지 않는다.)
물의 깊이가 얕은 쪽으로 굴절된다. (입사각>굴절각)

파동의 회절
파동이 진행하다가 장애물을 만나 장애물 뒤쪽까지 파동이 전달되는 현상

빛의 분산과 합성

분산 : 빛을 프리즘에 통과시킬 때 여러 가지 색깔의 빛으로 나누어지는 현상
백색광 : 여러 가지 색의 빛이 섞여 있어 흰색으로 보이는 빛
예) 햇빛, 백열등, 형광등 빛 등
단색광 : 특정한 한가지 색으로 보이는 빛
예) 레이저 빛, 단색 조명

빛이 분산되는 이유
빛이 굴절 될 때 색에 따라 굴절하는 정도가 다르기 때문이다.

스펙트럼
프리즘 등에 의해 빛이 분산되어 생긴 여러가지 색의 띠
연속스펙트럼 : 무지개와 같이 여러 색이 연속적으로 나타나는 띠
선 스펙트럼 : 특정한 색의 빛만 선으로 나타나는 띠

무지개 : 비가 갠 후 태양 반대편에 원형으로 나타나는 일곱 가지 색의 띠
무지개의 생성 원리 : 물방울이 프리즘 역할 -> 빛이 분산되어 무지개 생성

빛의 삼원색 : 빨간색(R), 초록색(G), 파란색(B)
빨간색 + 초록색 = 노란색
초록색 + 파란색 = 청록색
파란색 + 빨간색 = 자홍색
빨간색 + 초록색 + 파란색 = 흰색

색의 인식 : 물체가 반사 또는 투과시킨 빛의 색
반사한 빛에 의한 물체의 색 : 불투명한 물체는 물체가 반사한 빛의 색으로 보인다.
빨간색 장미와 초록색 잎
빨간색 장미 : 빨간색 빛만 반사
초록색 잎 : 초록색 빛만 반사
노란색 바나나
노란색 빛 반사 즉 빨간색과 초록색 빛이 반사 된다.

투과한 빛에 의한 물체의 색 : 투명한 물체는 물체를 투과한 빛의 색으로 보인다.
빨간색 유리 : 백색광을 빨간색 유리에 비추면 빨간색 빛만 투과시키고 다른 색 빛은 유리가 흡수하기 때문에 우리 눈에는 빨간색 빛만 도달한다.

광원에 따라 물체의 색이 물체가 반사하는 빛으로 보이지 않고 다른 색으로 보인다.

빛의 반사와 굴절

빛의 직진 : 빛이 공간 속에서 곧게 앞으로 나아가는 현상
빛의 반사 : 빛이 나아가다 성질이 다른 물체의 표면에서 부딪쳐 방향을 바꾸어 진행하는 현상
물체를 볼 수 있는 이유 : 태양이나 전등과 같이 스스로 빛을 내는 물체(광원)에서 빛이 여러 방향으로 나와 물체를 비추면 물체의 표면에서 빛은 여러 방향으로 반사된다.
물체에서 반사된 빛 중 극히 일부분이 눈에 들어오게 되고 우리는 눈으로 들어온 이 빛을 보고 물체를 인식한다.
반사의 법칙 : 빛이 물체에서 반사될 때, 입시각과 반사각의 크기가 서로 같다.

정반사
특징 : 반사된 빛이 일정한 방향으로 나아감. 빛이 반사된 곳에서만 물체를 볼 수 있다.

난반사
특징 : 반사된 빛이 여러 방향으로 불규칙하게 나아감. 어느 방향에서나 물체를 볼 수 있다.

거울에 의한 상 : 거울에 비친 물체의 모습을 거울에 의한 상(image)이라고 한다.
실상과 허상
실상 : 빛이 실제로 지나가는 곳에 생기는 상
허상 : 빛이 지나가지 않고 거울면에서 반사된 빛을 거꾸로 연장시켰을 때 만나는 점에 의한 상

초점과 광축
초점 : 평행한 빛을 비추었을 때 빛이 한 점에 모이는 곳
광축 : 거울과 렌즈의 중심을 지나는 선

평면거울

평면거울에 의한 상의 작도

상의 특징 : 물체와 같은 크기, 좌우가 바뀌어 보인다. (앞뒤가 바뀌어 보인다.) 거울에서 물체가지 거리와 거울에서 상까지의 거리가 같다.

오목거울에 의한 상의 작도

광축에 나란하게 입사한 빛은 초점을 통과하는 방향으로 반사된다.

거울 면과 광축의 교점으로 입사한 빛은 광축에 대칭인 방향으로 반사된다.

두 빛 또는 두 빛의 연장선이 만나는 지점에 물체의 상이 생긴다.

오목 거울

물체가 초점 거리의 두 배 밖에 있을 경우 실물보다 작은 거꾸로 선 상이 보인다. (실상)

물체가 초점 거리의 두 배에 있을 경우 실물과 크기가 같은 거꾸로 된 상이 보인다.(실상)

물체가 초점 거리 안에 있을 경우 실물보다 큰 똑바로 선 상이 보인다.(허상)

볼록거울 

볼록거울에 의한 상의 작도

광축에 나란하게 입사한 빛은 초점에서 나오는 방향으로 반사된다.

거울 면과 광축의 교점으로 입사한 빛은 광축에 대칭인 방향으로 반사된다.

두 빛 또는 두빛의 연장선이 만나는 지점에 물체의 상이 생긴다.

볼록거울은 항상 물체보다 작고 똑바로 선 허상이 생긴다.

오목 거울의 이용 : 오목 거울은 빛을 모은다.

치과 거울, 반사 망원경, 성화 채화경, 자동차의 전조등, 등대의 탐조등 등.

볼록 거울의 이용 : 볼록 거울은 빛을 퍼뜨린다.

굽은 길의 반사경, 자동차의 사이드 미러(우측), 상점의 감시용 거울 등.

굴절 : 빛이 진행하다가 다른 물질을 만날 때 그 경계면에서 진행 방향이 꺾이는 현상

입사각 : 입사 광선과 법선이 이루는 각

굴절각 : 굴절 광선과 법선이 이루는 각

굴절의 원인 : 빛이 통과하는 물질의 종류에 따라 빛의 속력이 다르기 때문

빛이 공기 중에서 물속으로 입사할 때 : 입사각 > 굴절각

빛이 물속에서 공기 중으로 입사할 때 : 입사각 < 굴절각

굴절의 법칙 : 입사각이 커지면 굴절각도 커지고, 입사각이 작아지면 굴절각도 작아진다.

빛이 굴절하는 정도

빛이 굴절하는 경계면에서 속력의 차이가 클수록 굴절하는 정도가 커진다.

굴절하는 정도 : 물 < 유리 < 다이아몬드

굴절각 : 물 > 유리 > 다이아몬드

전반사

빛의 굴절률이 큰 물질에서 작은 물질로 진행할 때의 경계면에서 굴절되지 않고 모두 반사되는 현상

광섬유 (optical fiber)

굴절에 의한 현상

물속에 있는 동전이 떠 보인다.

물체가 수면에서 꺾여 보인다.

렌즈의 모양과 빛의 굴절

볼록 렌즈

광축에 나란하게 입사한 빛은 렌즈를 통과하면서 가운데로 모인다.

볼록렌즈의 중심에 입사한 빛은 굴절하지 않고 똑바로 진행한다.

오목 렌즈

광축에 나란하게 입사한 빛은 렌즈를 통과하면서 바깥쪽으로 퍼져 나간다.

오목렌즈의 중심에 입사한 빛은 굴절하지 않고 똑바로 진행한다.

볼록 렌즈에 의한 상의 작도

물체가 초점 거리의 두 배 밖에 있을 경우 실물보다 작은 거꾸로 선 상이 보인다. (실상)

물체가 초점 거리의 두 배 안에 있을 경우 실물보다 큰 거꾸로 선 상이 보인다. (실상)

물체가 초점 거리의 두 배에 있을 경우 실물과 같은 크기의 거꾸로 선 상이 보인다. (실상)

물체가 초점 거리에 있을 경우 상이 생기지 않는다. 

물체가 초점 거리 안에 있을 경우 실물보다 큰 똑바로 선 상이 보인다. (허상)

상의 특징 : 물체가 초점 거리보다 멀리 있을 때 : 축소, 같은 크기, 확대된 거꾸로 선 상

                 물체가 초점 거리보다 가까이 있을 때 : 실물보다 큰 바로 선 상

오목렌즈에 의한 상의 작도

언제나 실물보다 작은 똑바로 선 상이 보인다. (허상)

태양계

내행성
: 지구의 공전 궤도보다 안쪽에서 공전하는 행성
  예) 수성, 금성

외행성
: 지구의 공전 궤도보다 바깥쪽에서 공전하는 행성
예) 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성

내행성의 관측

서방 최대이각에 내행성이 있을 경우 태양보다 먼저 뜨고 진다.
(새벽녘 동쪽 하늘에서 하현 모양의 내행성을 볼 수 있다.)

동방 최대이각에 내행성이 있을 경우 태양 이후에 뜨고 진다.
(초저녁 서쪽 하늘에서 상현 모양의 내행성을 볼 수 있다.)

내행성들은 자정에 보이지 않는다.

외행성의 관측

합의 위치에서는 외행성이 태양에 가려 보이지 않는다.

충에서는 보름형태로 외행성이 보인다.
서구는 동쪽과 남쪽하늘에서 자정과 6시에 보이며 태양보다 6시간 먼저 뜨고 진다.
동구는 남쪽과 서쪽하늘에서 18시와 자정에 보이며 태양보다 6시간 늦게 뜨고 진다.
충은 태양 정반대방향에서 24시간 내내 보이며 태양보다 12시간 느리거나 빠른시간에 뜨고 진다.

내행성 관측의 특징
내합 -> 외합 : 모양과 크기 작아진다. (시직경 작아진다.)
외합 -> 내합 : 모양과 크기 커진다. (시직경 커진다.)

내행성
동쪽하늘(새벽), 서쪽하늘(초저녁) 에서만 관측가능
남쪽하늘, 한밤중(자정)에는 관측 불가능

외행성
서구 위치에서는 동쪽하늘(자정), 남쪽하늘(새벽)에서 관측
동구 위치에서는 남쪽하늘(초저녁), 서쪽하늘(자정)에서 관측

행성의 분류
지구형 행성
크기 : 작다
질량 : 작다
자전주기 : 길다
밀도 : 크다
위성 수 : 적다
고리 : 없다

목성형 행성
크기 : 크다
질량 : 크다
자전 주기 : 짧다
밀도 : 작다
위성 수 : 많다
고리 : 있다

수성
태양계에서 가장 작은 행성, 달보다 약간 크다.
표면에 많은 운석 구덩이가 있다. 일교차가 매우 커서 낮에는 표면 온도 400도 밤에는 -170도 정도

금성
지구와 크기 및 질량이 비슷함
두꺼운 이산화탄소 대기층 때문에 온실효과가 매우 큼

지구
질소와 산소로 이루어진 대기와 액체 상태인 물이 있음
생명체가 존재하는 유일한 행성

화성
물이 흘렀던 흔적이 보이는 지형이 존재
표면은 붉은색을 띠고 있으며 지구의 사막처럼 보인다.
극지방에는 드라이아이스와 얼음으로 이루어진 흰색의 극관이있다.

목성
태양계에서 가장 큰 행성으로 수소와 헬륨으로 이루어짐
빠르게 회전하고 있으며 대적점과 나란한 줄무늬가 있다.
62개 이상의 위성을 가지고 있으며 이 중 4개(이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토)는 소형 망원경으로도 관찰 가능

토성
태양계에서 두 번째로 큰 행성으로 수소와 헬륨으로 이루어짐
얼음과 암석 부스러기로 이루어진 고리가 있다.
61개 이상의 위성이 있다.

천왕성
대기 중에 메테인의 영향으로 푸르스름하게 보인다.
자전축과 공전축이 거의 수직을 이루고 잇다.

해왕성
태양계에서 가장 바깥쪽에 있는 행성
크기와 색깔은 천왕성과 비슷하고, 표면에는 대흑점이 나타나기도 한다.

그밖의 천체들
왜소행성 : 태양 둘레를 공전하는 둥근 모양의 천체
소행성 : 모양이 불규칙한 천체로 주로 화성과 목성 사이에서 태양주위를 공전
혜성 : 태양 주위를 타원이나 포물선 궤도로 움직이고 주로 얼음과 먼지 덩어리로 이루어져 있다.
유성과 운석
지구 대기와 충돌하면서 밝은 빛을 내면서 증발하는 것이 유성, 타고 남은 부분이 지상에 떨어지는 것이 운석

태양과 태양계

태양의 물리적인 특성
표면온도 : 약 5800K로 많은 양의 열과 빛을 우주 공간으로 방출한다.
물리적 성질 : 지름 약 140만km, 질량은 약 2 * 10^30kg으로 지구 질량의 약 33만배
태양의 주성분은 수소 기체이다.
태양은 지구에서 생물들이 살아갈 수 있도록 에너지를 제공한다.

태양의 표면인 광구에서 일어나는 현상
쌀알무늬
광구 아래에서의 대류 활동으로 인해 나타나는 무늬로 크기는 약 1000km 정도이다.






흑점의 이동 : 동에서 서로 흑점의 위치가 변하는 것은 태양이 자전하기 때문이며, 흑점을 관찰하여 태양의 자전 주기를 알 수 있다.

태양의 자전주기 : 위도에 따라 다르지만 평균 27일 정도이다.
흑점 수의 증강 주기 : 약 11년
흑점의 수가 많아지는 극대기일 때는 태양의 활동이 활발하여 지구의 고위도 지방에서는 오로라 발생, 인공위성 고장, 전파통신이 방해를 받는다. (델린저 현상)

채층
광구 바깥쪽으로 두께가 수천 km되는 붉은 대기층
걔기 일식 때 관측할 수 있다.
채층의 온도는 약 4500 ~ 10000K 정도이며 높이에 따라 점차 증가한다.

홍염
채층에서 코로나 영역에 걸쳐 나타나는 고온의 가스 기둥
흑점 주변에서 잘 발생하며 태양의 가장 자리에서 쉽게 관측할 수 있다.
홍염의 형태는 다양하며 온도는 1만~2만K 정도로 100만 km까지 솟아오르기도 한다.

플레어
태양 활동이 활발할 때 태양의 표면에 나타나는 강한 폭발
흑점 주변에서 일어나며 태양을 이루고 있는 물질이 우주 공간으로 격렬하게 방출되는 현상.

코로나
채층 바로 위쪽의 상층 대기이며 태양 반지름의 수배 되는 거리까지 뻗어 있다.
매우 엷은 가스층으로 온도는 100만K 이상이며 개기 일식 때 관측할 수 있다.

망원경의 종류
광학 망원경
천체에서 오는 빛을 관측하는 망원경
굴절 망원경 : 대물렌즈(볼록렌즈), 접안렌즈(볼록렌즈)로 이루어져 있다.
반사 망원경: 대물렌즈(오목거울), 접안렌즈(볼록렌즈)로 이루어져 있다.

망원경의 구조
대물렌즈 : 빛을 모으는 부분
가대 : 경통을 움직이는 부분
경통
파인더(보조 망원경) : 대상을 쉽게 찾도록 도와주는 보조 망원경
접안렌즈 : 상을 확대하는 부분
삼각대 : 경통과 가대를 지지하는 부분

망원경의 설치 순서 및 조작 방법
1 평평한 곳에 삼각대를 놓고 가대와 균형추를 부착한다.
2 가대 위에 경통을 올려 놓은 후 경통 홀더를 닫고 고정한다.
3 파인더를 부착하고 접안부에 접안렌즈를 끼운 후 균형추를 이용하여 망원경의 균형을 맞춘다.
4 주 망원경 시야의 중앙에 보이는 물체가 파인더의 십자선 중앙에 보이도록 파인더를 조절한다.
5 초점을 조절하면서 접안렌즈를 통해 천체를 관측한다.

망원경의 성능
대물렌즈의 구경(=지름)이 클수록 많은 양의 빛을 모을 수 있다.
접안렌즈의 초점거리가 짧을 수록 배율이 커진다.

천체를 관측하기 좋은 장소의 조건
연중 날씨가 맑은 지역이나, 대기의 영향이 적은 높은 산 지역, 또는 도시의 불빛에 의한 영향을 받지 않는 곳, 허블 우주 망원경(Hubble Space Telescope)

태양계
태양계를 구성하는 천체 : 태양과 태양 주위를 도는 행성, 행성 주위를 도는 위성, 몇개의 왜소행성, 백만 개 이상의 소행성, 무수히 많은 혜성과 유성체 등으로 이루어져 있다.

태양계의 거리
태양계 안에서의 거리는 천문단위 (AU : Astronomical Unit)로 나타낸다.
1AU는 지구상에서 태양까지의 평균 거리로 약 1억5천만 km이다.
태양계의 가장 바깥쪽에 있는 행성인 해왕성까지의 거리는 약 30AU이다.

행성의 공전궤도 크기
수성
상대적 거리 : 0.38
실제거리(백만km) : 58
금성
상대적 거리 : 0.72
실제거리(백만km) : 108
지구
상대적 거리 : 1
실제거리(백만km) : 150
화성
상대적 거리 : 1.52
실제거리(백만km) : 228
목성
상대적 거리 : 5.20
실제거리(백만km) : 779
토성
상대적 거리 : 9.56
실제거리(백만km) : 1434
천왕성
상대적 거리 : 20
실제거리(백만km) : 3000
해왕성
상대적 거리 : 30
실제거리(백만km) : 4500

행성의 공전 궤도 크기
행성의 공전 궤도의 상대적인 크기는 지구에서 멀수록 더 커진다.
태양에서 가장 멀리 있는 해왕성은 가장 가까운 수성에 비해 약 78배 멀리 위치하고 있다.

태양과 달

달을 볼 때 관측자의 눈과 달의 양 끝을 연결한 선 사이의 각이 달의 시지름이다.

고지(A) : 높은 산과 운석 구덩이가 많이 분포하는 곳으로 달 전체 면적의 70%를 차지한다.

바다 지역보다 상대적으로 밝게 보이며, 구성 암석의 나이가 많다.

바다(B) : 용암이 낮은 지대로 흘러 들어가 냉각되면서 만들어진 부분으로 현무암으로 이루어져 있다.

평탄하고 낮은 지형을 이루고 있으며, 다른 곳에 비해 운석 구덩이가 적게 분포한다.

운석 구덩이 : 우주에서 날아온 운석이 달 표면과 충돌하면서 만들어진 구덩이이다.

대기와 물이 없기 때문에 풍화작용이 일어나지 않는다. (공기 저항이 없다, 운석이 피해 입지 않은 채 충돌한다. 지구의 경우는 운석들이 피해를 입어 별똥별이 된다.)

달의 중력은 지구 중력의 1/6이다.

달의 표면 온도는 낮에는 매우 높고, 밤에는 매우 낮아 하루 동안의 기온차가 매우 크다.

태양의 크기 측정

개기 일식을 이용한 방법

바늘 구멍을 이용한 방법

태양의 반지름은 약 700000km 

지구 반지름의 109배 정도이며 지구에서 달까지의 거리보다도 더 크다.

태양은 매우 크지만 멀리 있기 때문에 지구에서는 지구 크기의 약 1/4인 달과 같은 크기로 보인다.

지구의 모양과 크기

지구는 서에서 동으로 반시계방향으로 돈다.
지구의 모양 : 지구의 모양은 둥글다.

지구의 모양이 둥근 증거들

1 고위도 지방으로 갈수록 북극성의 고도가 높아진다.

2 북극성의 고도는 그 지방의 위도와 같다.
3 항구로 들어오는 배는 돛대부터 보이기 시작한다.
4 동쪽으로 갈수록 해 뜨는 시각이 빨라진다.
5 한쪽 방향으로 계속 항해하면 출발한 지점으로 되돌아 온다.
6 높은 곳으로 올라갈수록 시야가 넓어진다.
7 북반구에서 남반구 지방으로 여행할 때, 밤하늘에 보이는 별자리의 모습이 다르게 보인다.

원호의 길이는 중심각의 크기에 비례하므로 다음과 같은 비례식이 성립한다.
7.2 : 360 = 925km : 2piR
지구의 반지름 R은 다음과 같이 계산한다.
2piR * 7.2 = 925km * 360
R = (360 . 925) / (2pi . 7.2)
에라토스테네스가 측정한 지구 둘레는 약 46,250km 정도이고, 오늘날 측정한 값은 약 40,000km로 약 15%의 오차가 있다.

지구모형의 반지름 측정
가정
: 지구는 완전한 구형이다
  태양광선은 평행하게 입사한다.
측정값
: 두 막대 사이의 거리(L)
  막대 BB'와 그림자
  끝이 이루는 각(D')
지름(R)
D : 360 = L : 2piR
R = (360/2pi) * (L/D)

혈액의 순환

혈액의 역할

(산소, 영양소) 운반

(이산화탄소, 노폐물) 운반

폐, 온몸의 순환

폐 -산소> 온몸

온몸 -이산화탄소> 폐

폐 -> 심장 -> 온몸

온몸 -> 심장 -> 폐

심장의 구조

정맥            정맥

우심방 ㅣ 좌심방

---------------

우심실 ㅣ 좌심실

동맥            동맥

심장의 구조

주먹만한 크기의 근육주머니로, 가슴 양쪽의 폐 사이에서 약간 왼쪽으로 치우친 곳에 위치

1. 심방 : 심장 구조의 윗부분, 혈액이 들어오는 부분, 심실에 비해 근육이 얇다.

2. 심실 : 심장 구조의 아랫부분, 혈액을 내보내는 부분, 심방에 비해 근육이 두껍다.

3. 판막 : 혈액이 거꾸로 흐르는 것을 막아주는 구조, (심방과 심실, 심실과 동맥, 정맥)

심방 이완 -> 온몸으로 부터 혈액이 들어옴 

심박 수축 -> 심실 이완 -> 심실로 혈액이 들어옴

심실 수축 -> 혈액이 온몸으로 나감

심장의 기능

심방과 심실의 규칙적인 수축과 이완을 통해 온몸으로 혈액을 순환시킨다.

심장박동과 맥박

심장 박동 : 심방과 심실의 규칙적인 수축과 이완을 통해 혈액을 받아들이거나 내보내는 운동

맥박 : 심장의 박동에 의해 혈액이 동맥 속으로 들어올 때 동맥이 주기적으로 확장되거나 수축되는 현상

혈관의 종류와 특징

동맥 : 심장에서 나오는 혈액이 흐르는 혈관

높은 압력에 견딜 수 있도록 혈관 벽이 두껍고 탄력성이 있다.

대체로 몸속 깊은 곳에 분포하여 잘 보이지 않는다.

모세혈관 : 온몸의 조직 세포 사이에 그물처럼 퍼져 있는 혈관

모세혈관 -산소, 영양소> 조직 세포

조직세포 -이산화탄소, 노폐물> 모세혈관

적혈구 하나가 겨우 지나갈 정도로 가늘며, 조직 세포와 물질 교환

혈관 벽이 한 겹의 세포층으로 이루어져 있고, 혈액이 천천히 흐른다.

정맥 : 심장으로 들어오는 혈액이 흐르는 혈관

동맥에 비해 혈관 벽이 얇고 탄력성이 약하다.

판막이 있어서 혈액이 거꾸로 흐르는 것을 막는다.

동맥

분포 : 몸속 깊은 곳

두께 : 두껍다

탄력성이 크다

혈압이 높다

맥박이 있다

판막이 없다

모세혈관

분포 : 몸 전체

두께 : 한겹의 세포층

탄력성이 작다

혈압이 낮다

맥박이 없다

판막이 없다

정맥

분포 : 몸 표면

두께 : 얇다

탄력성이 작다

혈압이 낮다

맥박이 없다

판막이 있다

혈압

심실의 수축에 의해 밀려나간 혈액이 혈관 벽에 주는 압력으로, 심실에서 가까울수록 혈압이 높고, 멀수록 혈압이 낮다.

혈관의 특징 비교

혈압의 세기

: 동맥 > 모세혈관 > 정맥

혈관 벽의 두께

: 동맥 > 정맥 > 모세혈관

혈류 속도

: 동맥 > 정맥 > 모세혈관

혈관의 총 단면적

: 모세 혈관 > 정맥 > 동맥

동맥혈 : 산소의 농도가 높고 이산화탄소의 농도가 낮은 혈액 -> 선홍색

(폐 -> 폐정맥 -> 좌심방 -> 좌심실 -> 대동맥)

정맥혈 : 산소의 농도가 낮고 이산화탄소의 농도가 높은 혈액 -> 암적색

(온몸 -> 대정맥 -> 우심방 -> 우심실 -> 폐동맥)

폐로 부터 오는 혈액은 좌심방과 좌심실을 통과해 온몸으로 퍼져나가고,

온몸으로 부터 오는 혈액은 우심방과 우심실을 통과해 폐로 간다.

폐순환과 체순환
폐순환 : 폐에서 산소를 공급받는 순환
(우심실 -> 폐동맥 -> 폐 -> 폐정맥 -> 좌심방)
(동맥혈 : 폐 -> 폐정맥 -> 좌심방 -> 좌심실 -> 대동맥 -> 온몸)
체순환 : 온몸의 조직 세포에 산소와 영양소를 공급하는 순환
(좌심실 -> 대동맥 -> 온몸 -> 대정맥 -> 우심방)
(정맥혈 : 온몸 -> 대정맥 -> 우심방 -> 우심실 -> 폐동맥 -> 폐)

소화와 흡수

부영양소

에너지원으로 사용되지 않지만, 몸의 생리작용을 조절하거나 몸의 구성 성분으로 사용되는 영양소

물

원형질의 주성분으로, 우리 몸에서 가장 많은 비율 (약 70%)을 차지

혈액의 주성분으로, 생명 활동에 필요한 물질을 운반하여, 체온을 조절

몸에서 일어나는 모든 생리 작용과 화학 반응의 매개체이다.

비타민

극히 적은 양으로 몸의 여러가지 생리 작용을 조절한다.

대부분 체내에서 생성되지 않기 때문에 반드시 음식물을 통해 섭취

섭취량이 부족할 경우 결핍증이 나타난다.

성질

수용성

B1

결핍증 : 각기병

예: 쌀겨, 씨눈

B2

결핍증 : 피부병

예 : 우유, 시금치

C

결핍증 : 괴혈병

신선한 과일

지용성

A

결핍증 : 야맹증

예 : 노른자, 간

D

결핍증 : 구루병

예 : 간, 생선

E

결핍증 : 불임증

예 : 달걀, 우유

무기염류

극히 적은 양으로 몸의 여러 가지 생리 작용을 조절한다.

몸의 구성 성분으로 사용된다.

체내에서 생성되지 않기 때문에 반드시 음식물을 통해 섭취

종류

칼슘

뼈, 이의 성분

인

뼈, 이, 신경의 성분

철

헤모글로빈의 성분

칼륨

세포질의 성분

아이오딘

갑상샘 호르몬의 성분

마그네슘

뼈의 성분, 신경작용

소화 : 음식물 속 영양소가 체내에서 흡수될 수 있도록 작은 크기로 분해하는 과정

기계적 소화

물리적 힘에 의해서 이루어지는 소화

저작운동 : 이로 음식물을 잘게 부순다.

분절 운동(혼합운동) : 음식물과 소화액을 섞는다.

꿈틀 운동(연동운동) : 섞인 혼합물을 다음 소화기관으로 이동시킨다.

화학적 소화

소화 효소에 의해 이루어지는 소화

소화효소의 특징

소화작용이 빨리 일어나도록 돕는다.

체온 범위의 온도에서 활발하게 작용한다.

단백질이 주성분이므로, 열에의해 구조가 변한다.

특정 효소는 특정 영양소에만 작용한다.

사람의 소화 기관

소화관 : 음식물이 지나가는 통로

입 -> 식도 -> 위 -> 소장 -> 대장 -> 항문

소화샘 : 소화에 필요한 소화액을 생성하고 분비하는 구조

예) 침샘, 위샘, 간, 쓸개, 이자, 장샘

입에서의 소화

기계적 소화

이 : 음식물을 작게 부수어 소화가 잘 일어날 수 있게 한다.

혀 : 음식물과 침을 잘 섞어 준다.

화학적 소화

침샘 : 침이 분비되는 곳으로, 혀밑샘, 턱맽심, 귀밑샘의 3쌍이있다.

침의 작용 : 침속에 드러있는 소화 효소인 아밀레이스에 의해 녹말이 엿당으로 분해된다.

위에서의 소화

기계적 소화: 위액과 음식물을 섞으며(분절운동), 섞인 혼합물을 십이지장으로 보낸다(꿈틀운동)

화학적 소화

위액(소화 효소 + 염산)에 의해 단백질이 소화된다.

펩신 : 단백질을 작은 크기로 분해하는 소화효소

염산 : 강한 산성 물질로 살균작용을 하며, 음식물의 부패를 막고, 펩신의 작용을 돕는다.

단백질  -[비활성상태의 펩신 -염산> 펩신]> 분해(소화)

입 : 침(아밀레이스) : 녹말 -> 엿당 -> 포도당 -> 엿당X

위 : 위액(펩신 + 염산) : 단백질 -> 펩신 -> 아미노산X

소장의 구조

지름이 3cm, 길이 7m 정도의 가늘고 긴 관으로, 십이지장 -> 공장 -> 회장으로 구성되어 있다.

이자, 쓸개와 연결되어 이자액과 쓸개즙이 분비되며, 장샘에서 장액이 분비된다.

소화작용

기계적 소화 : 음식물과 소화액을 잘 섞어주고(분절운동), 음식물을 아래쪽으로 보낸다 (꿈틀운동)

화학적 소화 : 이자액, 쓸개즙, 장액에 의해 3대 영양소가 최종 소화된다.

이자액 : 이자에서 생성되어 십이 지장으로 분비. 3대 영양소를 분해시키는 소화효소가 모두 들어 있다.

쓸개즙 : 간에서 생성되어 쓸개에 저장되었다가 십이지장으로 분비. 소화 효소는 없지만 지방의 소화를 도움

장액 : 장샘에서 분비. 탄수화물과 단백질을 분해하는 소화효소가 들어있다.

이자액

생성장소

저장장소

분비장소

소화효소

소화 작용

이자액

생성장소 : 이자

저장장소 : 이자

분비장소 : 십이지장

소화효소 : 아밀레이스    ㅣ트립신                      ㅣ라이페이스

소화 작용 : 녹말 -> 엿당ㅣ단백질을 소화 시킨다. ㅣ 지방 -> 지방산 + 글리세롤

쓸개즙

생성장소 : 간

저장장소 : 쓸개

분비장소 : 십이지장

소화효소 : 없음

소화 작용 : 지방의 소화를 돕는다.

장액

생성장소 : 소장

저장장소 : 소장

분비장소 : 소장

소화효소 : 있음                 ㅣ있음

소화 작용 : 엿당 -> 포도당 ㅣ단백질 분해물 -> 아미노산

소장의 내부 구조 : 내벽에 주름이 많고, 융털이라는 수많은 작은 돌기가 나 있어 표면적이 넓어 영양소를 효율적으로 흡수할 수 있다.

융털 : 길이 0.2~1mm 정도의 작은 돌기로, 융털의 표피 안 쪽에 모세 혈관이 그물처럼 분포하고, 내부 중앙에는 암죽관이 있다.

소화된 영양소의 흡수

융털의 모세 혈관 : 수용성 영양소가 흡수된다.

예) 포도당, 아미노산, 무기 염류, 비타민 B군, C 등

융털의 암죽관 : 지용성 영양소가 흡수된다.

예) 지방산, 글리세롤, 비타민 A, 비타민 D, 비타민 E 등

흡수된 영양소의 이동

수용성 영양소

융털의 모세 혈관 -> 간 -> 심장 -> 온몸

지용성 영양소

융털의 암죽관 -> 가슴 림프관 -> 심장 -> 온몸

대장의 작용

구조 : 소장보다 굵고, 길이가 1.5m 정도이며, 맹장 -> 결장(잘록창자) -> 직장으로 구성

기능 : 소장에서 흡수되고 남은 수분을 흡수한다. / 소화 효소가 분비되지 않아 화학적 소화가 일어나지 않는다. / 수분이 빠져나간 찌꺼기는 대변이 되며, 대장의 꿈틀운동에 의해 몸 밖으로 배출된다.

백혈구 : 혈액의 45%를 차지하는 세포성분

혈장 : 혈액의 55%를 차지하는 액체성분

혈장

성분 : 약 90%가 물, 포도당, 단백질, 지방, 무기 염류, 노폐물, 이산화탄소 등이 녹아 있음.

기능

운반 작용 : 온몸의 조직 세포에 영양소 공급. 조직세포에서 생성된 이산화탄소와 노폐물 운반.

체온 조절 : 비열이 높아 체온의 급격한 변화를 막음.

적혈구

모양 : 원반형, 핵이 없다.

기능 : 헤모글로빈에 의해 붉은색, 산소운반 담당

특징 : 혈구 중 수가 가장 많다. 부족하면 빈혈증상. 고산 지대에 사는 사람의 혈액에 많이 들어 있다.

백혈구

불규칙적인 모양, 핵이 있다.

기능 : 아메바 운동을 하여 몸속에 침입한 세균을 잡아먹는다(식균 작용).

특징 : 김사액에 의해 핵이 보라색으로 염색, 몸에 염증이 생기면 그 수가 많아진다.

혈소판

모양 : 불규칙적인 모양. 핵이 없다.

기능 : 상처가 생겨 피가 날 경우 혈액을 응고시켜 출혈을 막는다.(혈액응고)

특징 : 부족 시 출혈이 잘 멈추지 않는다.

혈액의 기능

물질 운반 : 산소, 이산화탄소, 영양소, 노폐물, 호르몬 등을 운반한다.

조절 작용 : 체온 등을 조절하여 물 상태를 일정하게 유지한다.

보호 작용 : 식균 작용, 항체 형성, 혈액 응고 등의 작용으로 몸을 보호한다.

원자와 이온 2

고대의 물질관

1. 일원소설 - 모든 물질의 기본 성분 : 물

2. 4원소설 - 모든 물질의 기본 성분 : 물, 불, 공기, 흙

3. 입자설 모든 물질의 기본 성분 : 더 이상 쪼갤 수 없는 작은 입자인 원자

4. 4원소설(아리스토텔레스) - 4원소가 섞이는 비율에 따라 다른 원소로 바뀐다.

중세의 물질관 - 연금술

1. 값싼 금속을 인공적으로 귀금속으로 바꾸려고 노력

2. 의의 - 실패를 거듭하면서 여러 가지 물질의 성질을 발견, 다양한 실험 기구들의 발달

근대의 물질관

1. 보일의 원소설 - 모든 물질의 기본 성분은 원소

2. 라부아지에의 원소설 - 보일의 원소설을 실험으로 증명

3. 돌턴의 원자설 : 물질은 더 이상 쪼갤 수 없는 원자로 이루어져 있다.

1. 연속설(아리스토텔레스)

모든 물질은 연속적이어서 비어있는 공간이 있을 수 없다. 물질은 연속적이기 때문에 계속해서 쪼갤 수 있으며, 계속 쪼개다 보면 물질은 없어진다.

2. 입자설(데모크리토스)

물질을 계속 쪼개면 더 이상 쪼갤 수 없는 입자에 도달한다. 이 입자를 원자라 하고 원자와 원자 사이에는 빈 공간인 진공이 있다.

보일의 J자관 실험

J자 모양의 유리관 속에 수은을 넣으면 유리관 끝에 갇혀 있는 공기의 부피가 줄어든다.

아리스토텔레스의 연속설 부정, 데모크리토스의 입자설 입증

라부아지에의 연소실험 장치

공기가 들어 있는 밀폐된 용기 안에서 수은을 가열할 때, 수은이 붉은색의 산화 수은으로 변하면서 질량이 증가한다.

라부아지에의 물 분해 실험

뜨겁게 달군 주철관에 물을 통과시키면, 물이 분해되어 산소는 주철과 결합하고 수소가 집기 변에 모인다.

물이 수소와 산소로 분해되므로 원소가 아니며, 아리스토텔레스의 4원소설이 잘못 되었음을 증명.

불꽃 반응 - 금속원소를 구별 할 수 있는 실험

1 장점 : 실험 방법이 간단. 적은 양으로도 확인 가능

2 단점 : 모든 금속원소의 불꽃색을 확인할 수 없다. 비슷한 원소는 구분 불가능

선 스펙트럼 : 불꽃 반응의 빛을 분광기에 통과시켰을 때 나타나는 불연속적인 색깔의 띠

1. 원소에 따라 선 스펙트럼의 선의 위치, 색깔 굵기, 개수가 모두 다르다.

2. 금속 원소의 불꽃색이 비슷하여 구별이 안 될 때에도 정확하게 구분할 수 있다.

돌턴의 원자설

1. 물질은 더 이상 쪼갤 수 없는 원자로 이루어져 있다.

2. 같은 종류의 원자는 크기와 질량이 같고, 원자의 종류가 다르면 크기와 질량이 다르다.

3. 화학 반응에서 원자는 없어지거나 새로 생겨나지 않으며, 다른 종류의 원자로 변하지 않는다.

4. 원자들이 결합하여 어떤 물질이 만들어질 때, 항상 일정한 비율료 결합한다.

돌턴의 원자설 수정 사항

1. 물질은 더이상 쪼갤 수 없는 원자로 이루어져 있다.

   원자는 원자핵과 전자로 이루어져 있다.

2. 같은 종류의 원자는 크기와 질량이 같다.

   같은 종류의 원자이나 질량이 다른 동위원소 발견

순물질과 혼합물

물질

순물질

홑원소 물질 - 수소,구리,질소,알류미늄 등

화합물 - 이산화탄소,물,염화나트륨 등

혼합물

균일 혼합물 - 설탕물,소금물,공기,식초 등

불균일 혼합물 - 흙탕물,간장,콘크리트 등

순물질 : 한 가지 물질로만 이루어진 물질

홑원소 물질 : 한가지 원소로 이루어진 물질

화합물 : 두가지 이상의 원소로 이루어진 새로운 성질의 물질 ( a + b = c )

혼합물 : 두 가지 이상의 순물질이 본래의 성질을 그대로 지닌 채 섞여있는 물질

균일 혼합물 : 성분 물질들이 고르게 섞여 있는 혼합물 ex) 설탕물, 소금물, 공기, 식초 등

불균일 혼합물 : 성분 물질들이 고르지 않게 섞여 있는 혼합물 ex) 흙탕물, 우유, 과일주스, 잡곡밥, 암석 등

순물질의 성질

성분비 : 일정함

특징 : 녹는 점, 끓는 점, 밀도 등의 성질이 일정하다.

가열/냉각 곡선 : 가열곡선과 냉각 곡선에서 온도가 일정한 구간이 나타난다.

분리방법 : 물리적인 방법으로 분리할 수 없다.

혼합물의 성질 

성분비 : 일정하지 않음

특징 : 성분물질의 성질을 그대로 가지고 있다. 섞인 비율에 따라 녹는점, 끓는점, 밀도 등의 성질이 달라진다.

가열/냉각 곡선 : 가열곡선과 냉각곡선에서 온도가 일정한 구간이 나타나지 않는다.

분리방법 : 물리적인 방법으로 분리할 수 있다.

물의 가열 곡선

물이 100도에서 끓기 시작하여 끓는 동안 온도가 일정함 - 끓는점

물의 냉각 곡선

물이 0도에서 얼기 시작하여 어는 동안 온도가 일정함 - 어는점

물질의 양에 관계없이 끓는/어는점이 일정, 끓는/어는 동안 (상태변화하는 동안) 수평인 구간이 한군데 나타난다.

고체 + 액체

끓는 점과 어는 점이 일정하지 않고, 끓는 동안 온도가 계속 올라간다.

물만 기화되므로 소금의 농도가 진해져서 소금 입자가 물의 기화를 방해하기 때문이다.

액체 + 액체

끓는점이 일정하지 않고 가열곡선에서 성분물질의 수만큼 수평한 부분이 나타난다.

고체 + 고체

녹는점이 일정하지 않고, 녹는 동안 온도가 계속 올라간다.

화합물의 형성

끓는 점 오름

계란을 삶을 때 물에 소금을 넣으면 계란을 더 잘 삶을 수 있다.

라면을 끓일 때 물에 스프를 먼저 넣으면 물의 끓는점이 올라가므로 면이 더 빨리 익는다.

어는점 내림

추운 겨울에 강물은 얼어도 바닷물은 얼지 않는다.

눈이 내릴 때 염화칼슘을 뿌리면 눈이 녹은 물이 잘 얼지 않는다.

겨울철에 자동차의 냉각수에 부동액을 넣으면 냉각기가 얼지 않는다.

녹는점 내림

퓨즈는 납, 안티몬, 주석 등의 합금으로 녹는점이 낮아 전류가 흐를 때 열이 많이 발생하면, 쉽게 녹아서 끊어진다.

땜납은 납과 주석의 합금으로 납이나 주석보다 낮은 온도에서 녹으므로 납땜할 때 사용

이온 결합

양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력에 의해 형성된 결합

양이온이 되기 쉬운 금속원소와 음이온이 되기 쉬운 비금속원소 사이에서 전자를 주고받는 결합

예) C2O(산화칼슘), CaCl2(염화칼슘), Na2O(산화나트륨), NaCl(염화나트륨)

 플루오린화수소

수소(1+) + 플루오린(1-) = HF

염화수소

수소(1+) + 염소(1-) = HCl

물

수소(1+) + 산소(2-) = H2O

(위 결합은 비금속과 비금속의 결합으로 이온결합이 아닌 공유결합이다)

염화리튬

리튬(1+) + 염소(1-) = LiCl

플루오린화베릴륨

베릴륨(2+) + 플루오린(1-) = BeF2

황화베릴륨

베릴륨(2+) + 황(2-) = BeS

염화마그네슘

염소(1-) + 마그네슘(2+) = MgCl2

산화칼륨

칼륨(1+) + 산소(2-) = K2O

탄산나트륨

탄산(2-) + Na(2+) = Na2CO3

질산칼슘

칼슘(2+) + 질산(1-) = Ca(NO3)2

염화구리(1)

구리(1+) + 염소(1-) = CuCl

염화구리(2)

구리(2+) + 염소(1-) = CuCl2

탄산 CO3(2-)

황산 SO4(2-)

질산 N03(1-)

수산화 OH(1-)

이온결합 화합물의 특성

비휘발성, 녹는점, 끓는점이 높고, 외부 충격에 부서지기 쉽다.

이온들이 정전기적 인력에 의해 단단하게 결합되어 상온에서 결정상태로 존재

물에 잘 녹고 고체 상태에서는 전기 전도성이 없으나, 수용액상태에서는 전기 전도성이 있다.

원자와 이온

불꽃 반응 - 금속 원소나 금속 원소가 포함된 물질을 무색의 검불꽃 속에 넣으면 금속 원소의 종류에 따라 각각 고유한 색깔을 나타내는 것을 불꽃 반응이라고 한다.

나트륨 / Na / 불꽃색- 노란색 / 같은 불꽃색을 나타내는 물질 (염화나트륨(NaCl), 질산나트륨(NaNO3))

구리 / Cu / 불꽃색- 청록색 / 같은 불꽃색을 나타내는 물질 (염화구리(CuCl/CuCl2), 질산구리)

리튬 / Li / 불꽃색- 빨간색 / 같은 불꽃색을 나타내는 물질 (염화리튬, 질산리튬)

칼슘 / Ca / 불꽃색- 주황색 / 같은 불꽃색을 나타내는 물질 (염화칼슘, 질산칼슘)

칼륨 / K / 불꽃색- 보라색 / 같은 불꽃색을 나타내는 물질 (염화칼륨, 질산칼륨)

스트론튬 / Sr / 불꽃색 - 빨간색 / 같은 불꽃색을 나타내는 물질 (염화스트론튬, 질산스트론튬)

장점 : 실험 방법이 간단. 적은 양으로도 확인 가능

단점 : 모든 금속 원소의 불꽃색을 확인할 수 없다 (비슷한 원소는 구분 불가능)

스펙트럼

연속스펙트럼 : 빛을 분광기에 통과시킬 때 빛이 분산되어 나타나는 여러가지 색깔의 띠

선 스펙트럼 : 불꽃 반응의 빛을 분광기에 통과시켰을 때 나타나는 불연속적인 색깔의 띠 (원소에 따라 선 스펙트럼의 선의 위치, 색깔, 굵기, 개수가 모두 다르다.)

장점 : 금속 원소의 불꽃색이 비슷하여 구별이 안 될 때에도 정확하게 구분할 수 있다. 

원자설의 발전

데모크리토스 / BC 5~4세기 / 물질을 쪼개어 나가면 더 이상 쪼갤 수 없는 원자에 도달한다. / 실험으로 증명하지 못함

보일 / 17세기 / 공기는 입자와 입자 사이에 운동할 수 있는 공간이 있다. / 연속설에 밀려 과학자들이 밑지 않음

돌턴 / 19세기 / 모든 물질은 더 이상 쪼갤 수 없는 원자로 구성되어 있다. / 여러가지 화학 현상을 대부분 설명할 수 있음

돌턴 원자설 세부 내용

모든 물질은 더 이상 쪼갤 수 없는 원자로 이루어져 있다.

같은 종류의 원자는 크기와 질량이 같고, 원자의 종류가 다르면 크기와 질랑이 다르다.

화학 반응에서 원자는 없어지거나 새로 생겨나지 않으며, 다른 종류의 원자로 변하지 않는다.

원자들이 결합하여 어떤 물질이 만들어질 때, 항상 일정한 비율료 결합한다.

[실제 원자는 쪼개진다.]

[원자중 크기는 같으나 질량이 다른 원소들이 발견되었다. (동위원소)]

원자의 구조

1. 원자는 중심에 +전하를 띤 원자핵과 그 주위를 도는 -전하를 띤 전자로 이루어져 있다.

2. 원자핵은 +전하를 띠는 양성자와 전하를 띠지 않는 중성자로 이루어져 있다.

3. 원자의 종류에 따라 원자핵에 들어있는 양성자의 개수가 다르다.(원자 하나에는 그 원자의 원자번호만큼의 양성자가 들어있다. 중성자는 그 원자의 원자번호 만큼이나 그보다 하나더 들어있다.)

4. 원자는 원자핵의 +전하량과 전자의 -전하량이 같으므로 전기적으로 중성이다.

원자의 크기와 질량

크기 : 원자핵과 원자핵 주위에서 움직이고 있는 전자가 차지하고 있는 공간

질량 : 원자핵의 질량이 원자핵의 대부분을 차지

원자모형의 변쳔

돌턴 - 더 이상 쪼갤 수 없는 단단한 공모양

톰슨 - 원자핵 개념이 없고 쿠키에 초콜릿 박혀있는 푸딩 모양

러더퍼드 - 원자핵을 중심으로 전자가 그 주위를 돌고 있는 모양

보어 - 전자는 핵 주위를 원을 그리며 운동하고 있음

현대 - 핵 주위에 전자가 구름처럼 분포, 전자가 있음 확률만 알 수 있음

질량수 (양성자수 + 중성자수의 합)            전하량 

                                                    X

                                     원자번호          원자수

이온의 형성 : 중성인 원자가 전자를 잃거나 얻어 전기를 띠게 된 입자

양이온 : 중성의 원자가 전자를 잃어서 +전하를 띠게 된 입자

음이온 : 중성의 원자가 전자를 얻어서 -전하를 띠게 된 입자

원소 : 더 이상 분해되지 않는 물질의 기본 성분 (종류)

원자 : 원자는 물질을 이루고 있는 기본 입자 (셀 수 있는 입자)