물리의 완성
파동편
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| Publication Date | 2017/10/20 |
| Pages/Weight/Size | 153*210*30mm |
| ISBN | 9788959795123 |
| Categories | 자연과학 |
Description
아직도 ‘물리’를 어렵다고 생각하는 사람이 있나요?
저자는 중학생에서 고등학생까지 여학생들에게 물리를 가르치면서 물리라는 말만 나와도 ‘난 못해’라고 지레 포기하는 학생들을 많이 보게 된다. 그런데 사실 물리는 간단하면서도 우리 생활에서 흔히 볼 수 있는 재미있는 학문이므로 흥미를 갖게만 한다면 얼마든지 좋은 성적뿐만 아니라 물리에 대한 재미를 가질 수 있을 것이라고 생각했다. 그래서 다양한 방법으로 학생들을 가르치며 얻게 된 경험을 토대로 ‘물리 알레르기를 고치고 싶은 사람’과 ‘물리를 싫어하는 성인’이라도 이해할 수 있도록 물리의 완성 파동편을 쓰게 되었다.
물리의 양대 산맥 중 하나인 파동이 어려운 이유는 형체가 정확하지 않은 파동이 움직인다는 데 있다. 파동은 머릿속으로 움직임을 ‘상상’하는 것이 역학보다 더 중요하다. ‘파동’이라는 말을 들으면 어떤 이미지가 떠오르는가? 대부분의 사람들은 바다의 파도를 떠올릴 것이다. 하지만 파동의 성질을 가진 현상은 우리 주변에 얼마든지 숨어 있다.
예를 들어 구급차가 지나갈 때 소리가 커지거나 작아지는 일들을 경험해 봤을 것이다. 또 비눗물에 색깔을 넣지 않았는데도 공중에 날리면 비눗방울은 반짝반짝 무지개 색깔로 빛난다. 이것은 소리나 빛이 ‘파동의 성질’을 갖고 있기 때문이다. 우리는 저도 모르는 사이에 이런 파동을 이용해서 생활하고 있다. 예를 들어 휴대전화는 전자파라는 파동을 이용하는 것이고, 돋보기는 파동의 성질을 이용해서 빛을 모으는 것이며, 지진의 발생을 알리는 지진 속보는 종파와 횡파라는 파동의 두 가지 특징을 이용한 것이다.
이처럼 우리의 생활과 밀접하게 연관된 파동이지만, 막상 공부하다 보면 많은 학생들이 그 난해함에 머리를 쥐어 싸매게 된다. 제법 물리에 흥미를 느꼈던 학생들 중에서도 이 파동 때문에 고민하는 경우를 많이 보았다.
파동이 어려운 이유는 파동의 애매한 형태가 시간의 경과에 따라 움직이는데다 sin
과 cos 등의 삼각함수까지 등장하기 때문이다. 그래서 이 책에는 그런 파동을 상상할 수 있도록 실제 수업에서 사용 중인 재미있는 일러스트와 그림, 도표를 많이 넣어 설명하고 있다. 주변에서 흔히 볼 수 있는 예들을 통해 설명한 만큼 파동에 빠져 허우적대는 학생과 어른들에게 좋은 길잡이가 되어줄 것이다.
저자는 중학생에서 고등학생까지 여학생들에게 물리를 가르치면서 물리라는 말만 나와도 ‘난 못해’라고 지레 포기하는 학생들을 많이 보게 된다. 그런데 사실 물리는 간단하면서도 우리 생활에서 흔히 볼 수 있는 재미있는 학문이므로 흥미를 갖게만 한다면 얼마든지 좋은 성적뿐만 아니라 물리에 대한 재미를 가질 수 있을 것이라고 생각했다. 그래서 다양한 방법으로 학생들을 가르치며 얻게 된 경험을 토대로 ‘물리 알레르기를 고치고 싶은 사람’과 ‘물리를 싫어하는 성인’이라도 이해할 수 있도록 물리의 완성 파동편을 쓰게 되었다.
물리의 양대 산맥 중 하나인 파동이 어려운 이유는 형체가 정확하지 않은 파동이 움직인다는 데 있다. 파동은 머릿속으로 움직임을 ‘상상’하는 것이 역학보다 더 중요하다. ‘파동’이라는 말을 들으면 어떤 이미지가 떠오르는가? 대부분의 사람들은 바다의 파도를 떠올릴 것이다. 하지만 파동의 성질을 가진 현상은 우리 주변에 얼마든지 숨어 있다.
예를 들어 구급차가 지나갈 때 소리가 커지거나 작아지는 일들을 경험해 봤을 것이다. 또 비눗물에 색깔을 넣지 않았는데도 공중에 날리면 비눗방울은 반짝반짝 무지개 색깔로 빛난다. 이것은 소리나 빛이 ‘파동의 성질’을 갖고 있기 때문이다. 우리는 저도 모르는 사이에 이런 파동을 이용해서 생활하고 있다. 예를 들어 휴대전화는 전자파라는 파동을 이용하는 것이고, 돋보기는 파동의 성질을 이용해서 빛을 모으는 것이며, 지진의 발생을 알리는 지진 속보는 종파와 횡파라는 파동의 두 가지 특징을 이용한 것이다.
이처럼 우리의 생활과 밀접하게 연관된 파동이지만, 막상 공부하다 보면 많은 학생들이 그 난해함에 머리를 쥐어 싸매게 된다. 제법 물리에 흥미를 느꼈던 학생들 중에서도 이 파동 때문에 고민하는 경우를 많이 보았다.
파동이 어려운 이유는 파동의 애매한 형태가 시간의 경과에 따라 움직이는데다 sin
과 cos 등의 삼각함수까지 등장하기 때문이다. 그래서 이 책에는 그런 파동을 상상할 수 있도록 실제 수업에서 사용 중인 재미있는 일러스트와 그림, 도표를 많이 넣어 설명하고 있다. 주변에서 흔히 볼 수 있는 예들을 통해 설명한 만큼 파동에 빠져 허우적대는 학생과 어른들에게 좋은 길잡이가 되어줄 것이다.
Contents
조례------------
물리를 못하는 두 부류의 타입12
주변에서 볼 수 있는 파동 13
이 책의 특징14
1교시------------
파동을 나타내는 방법과 다섯 가지 성질17
들어가며18
파동이란 무엇인가?18
파동을 나타내는 2개의 그래프( 그래프? 그래프)22
파동을 나타내는 기호24
진동수란?25
가장 중요한 파동의 공식27
두 종류의 파동29
종파를 횡파로 나타내자34
종파의 1?2?336
파동의 다섯 가지 성질39
파동의 성질? 원형파40
파동의 성질? 반사44
파동의 성질? 굴절48
파동의 성질? 간섭50
파동의 성질? 반사+간섭=정상파52
정리57
종파와 정상파59
1교시 정리64
2교시------------
악기의 구조 현과 기주의 진동67
들어가며68
파동의 정체69
소리의 속도70
소리의 고저71
소리의 크기72
현의 진동과 정상파73
현에 전해지는 파동의 파장75
현에 전해지는 파동의 속도75
f와 L은 반비례77
f와 L은 비례77
f와 는 반비례78
진동 패턴과 진동수78
기주의 진동82
개관82
개관의 진동 패턴과 소리의 고저84
폐관87
폐관의 진동 패턴과 소리의 고저89
개구단 보정91
현과 기주92
2교시 정리101
3교시------------
구급차 소리의 비밀 도플러 효과103
들어가며104
수면파가 퍼지는 방식105
소리가 퍼지는 방법106
음원이 움직이면 어떻게 될까?108
도플러 효과가 일어나는 이유109
도플러 효과를 식으로 나타내자111
음원이 정지해 있는 경우의 음파의 파장112
ⓐ 음원이 다가오는 경우113
ⓑ 음원이 멀어지는 경우115
도플러 효과는 관측자가 움직여도 일어난다117
ⓒ 관측자가 음원으로 다가가는 경우 118
ⓓ관측자가 음원에서 멀어지는 경우120
구급차와 관측자가 모두 움직이는 경우123
음원과 관측자가 서로 다가가는 경우 123
음원과 관측자가 서로 멀어지는 경우 125
도플러 효과 1?2?3127
도플러 효과의 응용 편132
벽이 있는 경우132
맥놀이136
경사에서 음원이 다가오는 경우138
바람이 부는 경우140
도플러 효과 ①142
도플러 효과 ②146
3교시 정리150
4교시------------
반짝반짝 빛나는 빛의 간섭151
들어가며152
빛의 기초 지식152
빛도 느려진다!? 굴절률은 감소율154
빛의 반사156
빛의 굴절158
굴절 공식160
빛은 입자인가? 파동인가? 161
2차원의 간섭163
빛은 파동의 성질을 갖고 있다167
등산으로 알 수 있는 보강간섭 공식168
은 왜 보강간섭하는가?169
는 왜 보강간섭하는가?171
는 왜 보강간섭하는가?172
등산경로와 보강간섭의 조건식173
보강간섭의 조건과 정수 의 관계175
등산으로 이해하는 상쇄간섭의 공식176
는 왜 상쇄간섭하는가?177
는 왜 상쇄간섭하는가?178
등산경로와 상쇄간섭의 조건179
상쇄간섭의 조건과 정수 의 관계180
영의 실험181
영의 실험과 경로차182
경로차의 이용 방법186
다섯 가지 경로차189
회절격자191
회절격자의 경로차192
박막간섭194
박막의 경로차195
광로차 198
빛의 자유단 반사와 고정단 반사200
이미지로 익히는 자유와 고정203
박막간섭205
박막간섭의 조건식이 나타내는 것209
간섭 조건식을 만드는 방법 1?2?3209
쐐기형 간섭210
뉴턴 링214
[응용] 뉴턴 링을 밑에서 관측하면 조건은 어떻게 될까? 220
회절격자222
영의 실험225
쐐기형 간섭230
4교시 정리237
보충수업------------
0부터 시작하는 파동 식 만드는 방법239
들어가며240
사인?코사인이란?240
사인?코사인과 파동의 관계242
각도와 라디안 246
파동의 네 가지 유형247
그래프와 파수 247
그래프와 각속도 249
움직이는 파동 식을 만드는 방법251
파동 식의 의미258
파동 식의 1?2?3259
파동 식의 변형263
‘2의 식’ 유도264
‘2의 식’의 사용 방법265
파동 식267
보충수업 정리273
종례274
숙제?종합문제?부록277
숙제?종합문제278
숙제?해답편284
부록? 전반사 294
부록? =의 수수께끼295
부록? 반사파의 파동 식296
부록? 파동 분야의 공식 304
부록?물리의 완성 1?2?3306
후기310
감사의 말씀311
찾아보기312
참고도서315
물리를 못하는 두 부류의 타입12
주변에서 볼 수 있는 파동 13
이 책의 특징14
1교시------------
파동을 나타내는 방법과 다섯 가지 성질17
들어가며18
파동이란 무엇인가?18
파동을 나타내는 2개의 그래프( 그래프? 그래프)22
파동을 나타내는 기호24
진동수란?25
가장 중요한 파동의 공식27
두 종류의 파동29
종파를 횡파로 나타내자34
종파의 1?2?336
파동의 다섯 가지 성질39
파동의 성질? 원형파40
파동의 성질? 반사44
파동의 성질? 굴절48
파동의 성질? 간섭50
파동의 성질? 반사+간섭=정상파52
정리57
종파와 정상파59
1교시 정리64
2교시------------
악기의 구조 현과 기주의 진동67
들어가며68
파동의 정체69
소리의 속도70
소리의 고저71
소리의 크기72
현의 진동과 정상파73
현에 전해지는 파동의 파장75
현에 전해지는 파동의 속도75
f와 L은 반비례77
f와 L은 비례77
f와 는 반비례78
진동 패턴과 진동수78
기주의 진동82
개관82
개관의 진동 패턴과 소리의 고저84
폐관87
폐관의 진동 패턴과 소리의 고저89
개구단 보정91
현과 기주92
2교시 정리101
3교시------------
구급차 소리의 비밀 도플러 효과103
들어가며104
수면파가 퍼지는 방식105
소리가 퍼지는 방법106
음원이 움직이면 어떻게 될까?108
도플러 효과가 일어나는 이유109
도플러 효과를 식으로 나타내자111
음원이 정지해 있는 경우의 음파의 파장112
ⓐ 음원이 다가오는 경우113
ⓑ 음원이 멀어지는 경우115
도플러 효과는 관측자가 움직여도 일어난다117
ⓒ 관측자가 음원으로 다가가는 경우 118
ⓓ관측자가 음원에서 멀어지는 경우120
구급차와 관측자가 모두 움직이는 경우123
음원과 관측자가 서로 다가가는 경우 123
음원과 관측자가 서로 멀어지는 경우 125
도플러 효과 1?2?3127
도플러 효과의 응용 편132
벽이 있는 경우132
맥놀이136
경사에서 음원이 다가오는 경우138
바람이 부는 경우140
도플러 효과 ①142
도플러 효과 ②146
3교시 정리150
4교시------------
반짝반짝 빛나는 빛의 간섭151
들어가며152
빛의 기초 지식152
빛도 느려진다!? 굴절률은 감소율154
빛의 반사156
빛의 굴절158
굴절 공식160
빛은 입자인가? 파동인가? 161
2차원의 간섭163
빛은 파동의 성질을 갖고 있다167
등산으로 알 수 있는 보강간섭 공식168
은 왜 보강간섭하는가?169
는 왜 보강간섭하는가?171
는 왜 보강간섭하는가?172
등산경로와 보강간섭의 조건식173
보강간섭의 조건과 정수 의 관계175
등산으로 이해하는 상쇄간섭의 공식176
는 왜 상쇄간섭하는가?177
는 왜 상쇄간섭하는가?178
등산경로와 상쇄간섭의 조건179
상쇄간섭의 조건과 정수 의 관계180
영의 실험181
영의 실험과 경로차182
경로차의 이용 방법186
다섯 가지 경로차189
회절격자191
회절격자의 경로차192
박막간섭194
박막의 경로차195
광로차 198
빛의 자유단 반사와 고정단 반사200
이미지로 익히는 자유와 고정203
박막간섭205
박막간섭의 조건식이 나타내는 것209
간섭 조건식을 만드는 방법 1?2?3209
쐐기형 간섭210
뉴턴 링214
[응용] 뉴턴 링을 밑에서 관측하면 조건은 어떻게 될까? 220
회절격자222
영의 실험225
쐐기형 간섭230
4교시 정리237
보충수업------------
0부터 시작하는 파동 식 만드는 방법239
들어가며240
사인?코사인이란?240
사인?코사인과 파동의 관계242
각도와 라디안 246
파동의 네 가지 유형247
그래프와 파수 247
그래프와 각속도 249
움직이는 파동 식을 만드는 방법251
파동 식의 의미258
파동 식의 1?2?3259
파동 식의 변형263
‘2의 식’ 유도264
‘2의 식’의 사용 방법265
파동 식267
보충수업 정리273
종례274
숙제?종합문제?부록277
숙제?종합문제278
숙제?해답편284
부록? 전반사 294
부록? =의 수수께끼295
부록? 반사파의 파동 식296
부록? 파동 분야의 공식 304
부록?물리의 완성 1?2?3306
후기310
감사의 말씀311
찾아보기312
참고도서315