하계워크숍1-박은숙(중력과 자석스파이더),장미순(증기난방기),이진형(박테리아)

오전워크숍은 박은숙, 장미순, 이진형수석님의 강의가 있었다.

사실 시작하기 전에는 참가자도 적을 듯 하고 강사분들도 너무 힘들어하셔서 기대를 많이 하지 않았었는데

생각보다  흥미롭고 재미있는 주제들로 생각거리들을 줄 수 있었다.

    <중력과 자석 스파이터>

                                                               박은숙(풍산고)

지구의 고위도로 갈수록 중력의 세기도 강하고 전자기력의 세기도 강하다. 즉 위치에 따라 자기력의  세기가 다르다.

이를 이용하여 중력과 자기력의 척력을 이용해 춤추는 그네를 만든다면 어떻게 될까?

1. 지구타원체에서의 위도별 표준 중력값

2. 지구 자기 ( 어린 아인슈타인의 나침반 바늘이 향하는 곳은?)

“인류는 이렇게 작은 지구에 서서 무수한 별과 파도치는 바다와 흔들리는 나무를 바라보면서 궁금해 했다. 이 모든 게 무엇을 의미하는가. 어떻게 일어났는가. 지난 300년 동안 등장했던 이들 가운데 가장 깊게 이런 의문을 탐구한 이(thoughtful wonderer), 알베르트 아인슈타인이란 인물이 숨졌다.”

1955년 아인슈타인이 숨졌을 때 뉴욕타임스에 실렸던 조사(弔辭)다. 시공간의 절대성을 허문 그는 과학자로선 ‘절대성’을 누렸다. 인류의 아이콘도 됐다.

그렇다면 그는 언제부터 ‘궁금해 하는 인간’이었을까. 그 스스론 네댓 살 때로 기억한다.

몸이 아파 침대에 누워 있던 그에게 아버지가 나침반을 전해줬을 때라는 것이다. 이리저리 돌려보고 뒤집어 봐도 바늘이 일정한 방향을 가리키는 걸 보곤 너무 흥분한 탓에 온몸이 떨렸다고 한다. 그의 전기를 쓴 월터 아이작슨은 “숨겨진 힘 장(場)의 영향을 받아서 움직이는 자석 바늘이 평생 그를 자극했던 신비감을 불러일으킨 것”이라고 설명했다. 아인슈타인 자신은 “이는 오랫동안 잊지 못할 깊은 인상을 남겼다. 근원적인 무엇인가가 숨겨져 있는 것이 틀림없었다”고 했다.

 

3. 한반도에서도 오로라가 관측된 적이 있다?

지금으로부터 1985년 전인 서기 34년. 백제의 2대 국왕 다루왕이 한반도 남서 지역을 통치하던 시절의 기록이 담긴 `삼국사기`에는 하늘에서 붉은 `무언가`가 나타났다는 기록이 남아 있다. 고려시대에 들어서면 이 같은 신비로운 현상이 더 빈번하게 관찰된다. "밤에 비단 같은 백기가 하늘까지 닿았다가 붉은 요기로 변했다(현종 8년, 1017년)." 현 시대를 사는 천문학자들은 사서에 등장하는 이 현상을 `오로라`로 해석한다. 오로라 현상은 태양 흑점 폭발로 발생한 고에너지 플라스마 입자들이 지구 대기와 만나면서 발생한다. 거대하게 형성된 지구 자기장은 이 같은 입자가 지구로 내리쬐는 것을 막는 방패 역할을 한다. 극히 일부 입자가 지구 자기장에 이끌려 흐르다가 극 지역을 통해 지구 대기로 유입되면서 오로라를 만들어낸다.

북극 남극과 같은 고위도 지역에서나 관찰 가능한 오로라가 과거 한반도에서 빈번하게 관측됐던 이유는 무엇일까?

 

4. 지구과학 교과서에는 세 개의 극이 있다?

우리는 실제 지구 자기장을 어느 정도 단순화해서 이해하기 위해 지구 내부에 막대자석이 들어있는 듯한 모형을 이용한다. 이를 지구 자기장의 쌍극자 모형이라고 한다.

    이 모형에서 S극에 해당하는 지표상의 지점을 지구 자기 북극, N극에 해당하는 지표상의 지점을 지구 자기 남극이라고 한다. 최근 들어 GPS가 보편화되었지만 예로부터 북쪽을 찾는 가장 간단한 방법 중 하나는 나침반을 이용하는 것이었다. 나침반의 N극이 가리키는 방향을 자북극이라 하고, 지구의 자전축과 북반구의 지표면이 만나는 지점을 진북극(북위 90°인 지점)이라 한다. (나침반의 N극이 가리키는 자북극과 진북극은 일치하지 않는다.)

 

                       <증기난방기>

                                                                          장미순(고창중학교 수석교사)

   열과 에너지 단원에서  열의 이동 및 상태변화에 따른 열의 이동등을 학습할 때 그 내용을 실생활과 쉽게 연결할 수 있는 좋은 실험이었다.

 <박테리아 이야기& 살균 스프레이 만들기>

                                                                            이 진 형(백암고)