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북두칠성 모형 만들기 목록

조회 : 17487 | 2003-12-10

1. 실험 목적
북두칠성의 공간모형을 만들어봄으로써 별자리를 이루는 각각의 별들이 각기 다른 거리에 위치하고 있음을 알고, 공간모형을 통해 우주의 깊이와 넓이를 가늠할 수 있다.









2. 실험준비물
막대 혹은 빨대, OHP필름, 펀치 혹은 송곳, 스카치테이프, 네임 펜 혹은 반짝이 스티커
지구로부터 떨어진 거리를 표시한 종이, 북두칠성의 각도를 표시한 종이




3. 실험방법
- 북두칠성의 거리가 표시된 종이에 20cm의 빨대나 나무낙대 3개를 놓고 각별의 거리를 표시한다.

- OHP 필름에 지름 5Cm 원 7개를 그리고 가위로 오려낸다.

- 펀치를 이용하여 원 7개에 3개씩 구멍을 뚫는다.

- 측정자 위에 원을 올려놓고 차례로 번호와 별 위치를 펜으로 표시한다. 나머지 6장도 모두 표시한다.

- 표시한 투명판을 순서대로 빨대나 나무막대에 꽂아 고정시킨다.

- 막대하나를 잡고 밝은 쪽으로 손을 뻗어서 보면 북두칠성 모양이 보인다.











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<북두 칠성 원 만들기>

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<북두 칠성 측정자 만들기>

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4. 실험 속 과학원리
- 우주에는 얼마나 많은 별들이 있을까?

우주에는 약 1022개 정도의 별들이 있다. 이것은 태양정도의 크기의 별들만을 계산한 것이다.
별들의 밝기를 6등급으로 나눈다. 사람의 눈으로 관찰할 수 있는 별들을 기준으로 했을 때 1등성이 가장 밝은 별이고, 6등성이 가장 어두운 별이다.





- 별의 종류

1) 항성

밤하늘에 빛나는 별은 화성과 목성 등의 행성 등을 빼면 모두 태양과 마찬가지로 스스로 빛을 내고 있는데, 이것을 항성이라고 한다. 대부분의 항성은 태양과 비슷하다. 태양의 경우는 64%가 수소, 33%가 헬륨, 나머지 3%가 탄소, 산소, 철 등의 물질로 되어있다. 태양은 그 내부에서 수소와 헬륨 사이에 핵반응을 일으켜 생겨난 에너지로 열과 빛을 내는데, 그 중심온도는 1500만℃이상이나 된다. 항성은 대부분 기체로 되어 있지만, 항성이 매우 무거워서 그 인력으로 기체가 중심으로 당겨지기 때문에 날아가지 않는다.







2) 행성&위성&소행성

스스로 빛을 내지 않고 태양의 주위를 도는 별이 행성이다. 태양 주위는 9개의 행성이 자전하며 공전하고 있다. 행성은 지구와 같이 단단한 지면을 가지 수성, 금성, 지구, 화성 등의 지구형 행성과 목성과 같이 거의 대부분이 가스로 이루어진 토성, 천왕성, 해왕성 등의 목성형행성으로 나눈다. 항성과 행성은 눈으로 구별하기 힘들지만, 대체로 항성은 깜박거리고 행성은 밝고 깜박이지 않는다. 우리 은하에는 약 2000억개의 항성이 있는데, 행성을 갖고 있는 것은 10억개 정도라고 한다. 행성들 중에는 위성을 가지고 있는 것이 많은데, 태양계에는 달을 비롯하여 40개 정도의 위성이 있다. 그러나 이 위성들을 모두 합해도 지구 질량의 0.1배밖에 안된다. 화성과 목성의 궤도 사이에는 무수한 작은 행성들의 널려 있는데, 이를 소행성이라고 하며 태양의 둘레를 돌고 있다. 이 소행성 중에서 지름이 200㎞를 넘는 것은 7개밖에 없다. 소행성의 공전 주기는 보통 4년~5년 정도이다.





3) 혜성

혜성의 머리는 먼지를 많이 포함한 눈덩이로 생각되며, 꼬리는 먼지나 가스로 되어 있다. 머리 중심의 크기도 겨우 10㎞정도이다. 서양에서는 중세까지 혜성이 지구 대기권 안에서 일어나는 자연 현상이라고 믿었다. 혜성은 태양계 변두리의 명왕성보다 바깥에 여러 가지 물질이 뭉쳐서 떠다니는게 아닌가 하고 추측하고 있고 그것이 태양의 인력에 끌려와 태양의 주위를 돌아서 다시 태양계를 벗어나는 것이다. 혜성이 태양 가까이 왔을 때 머리에서 증발한 먼지나 가스가 태양 빛과 에너지 입자의 바람에 날려 꼬리처럼 보인다. 혜성의 꼬리는 태양의 반대쪽에 생기는데, 태양에 가까워질수록 길어진다. 혜성은 태양과 충돌하는 일이 좀처럼 일어나지 않고 대개는 태양 옆을 스쳐서 다시 태양계를 벗어난다. 그러나 도중에서 목성처럼 큰 행성의 인력에 끌려 태양주위를 도는 것도 있다. 이것이 헬리 혜성이고, 이것은 옛날부터 잘 알려진 대혜성으로 약 76년마다 되돌아 온다. 1910년 헬리 혜성이 나타났을 때에도 지구가 혜성의 꼬리와 부딪힐 것이라고 하여 큰 소동을 벌인 일이 있었는데, 1986년 지나갔으니 2062년에 다시 나타날 것이다. 혜성은 저녁의 서쪽하늘, 새벽의 동쪽 하늘에서 자주 발견된다.





4) 유성

유성은 지구 둘레에서 일어나는 현상으로 하늘의 별이 떨어지는 것은 결코 아니다. 유성의 원인이 되는 것은 우주에 떠다니는 작은 먼지 따위들이다. 이것이 지구 옆을 지나면 지구의 인력에 끌려 초속 30~60㎞의 굉장한 속도로 대기 속으로 날아든다. 유성은 먼지 만한 것부터 작은 소행성만한 것까지 다양하다. 대부분의 유성은 대기권에 돌입할 때 공기와의 마찰로 순식간에 타 버린다. 유성은 낮에 떨어진 것도 포함하여 하루에 지구 전체로 떨어지는 유성수는 수천 만개가 넘는다. 화구라고 하는 것은 유성 중에서도 특히 크고 밝은 것인데 어떤 것들은 다타지 않고 지상에 떨어진다. 이것을 운석이라고 하고, 운석 중에서 철분이 많이 섞여 있는 것을 운철이라고 한다. 운석중에는 엄청나게 큰 것도 있는데, 미국의 애리조나 중에는 지름이 무려 1280m나 되고 깊이가 180m인 운석구덩이가 있다.





- 북극성 찾기

큰곰자리의 북두칠성과 카시오페아를 이용하여 찾고, 실제로 북극성은 2등성이라고 밝게 보이지 않는다.
북두칠성의 전설을 얘기해주고, 7개의 별중 6번째인 미자르 옆에는 알코르라고 하는 별이 있어 고대 로마에서 군인을 뽑기 위한 시력 검사에 이용하였다. 미자르동쪽 5.7°에 나선은하 M101이 있다.(M81,82,101,108,109, 올빼미성운 M97)









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