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중2 과학-전기와 자기-전자기력, 전동기의 원리
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이번 글의 내용은
지구와 달의 크기 입니다
글의 순서는
1. 지구의 크기 측정
2. 달의 크기 측정
입니다
1. 지구의 크기
지구의 모양은 적도쪽이 부푼 형태의
구 모양입니다
반지름은 약 6400km 입니다
그리스의 수학자인
에라토스테네스는
기원전에 지구의 반지름을
얼추 유추해냅니다
1) 에라토스테네스의 가정
당시 이집트의 도시인
알렉산드리아의
도서관에서 근무하던 그는
책의 내용과 두 가지 가정으로
지구의 둘레를 측정합니다
(1) 첫번째 가정
에라토스테네스는
지구의 형태가 완전한 구라고 가정합니다
기원전에 사람들도
지구의 형태가 구라는 것을 알고 있었습니다
계산의 용이성을 위해서 인지
그는
지구는 완전한 공모양 이라고 가정합니다
(2) 두번째 가정
에라토스테네스는
지구로 들어오는 태양빛이
모두다 같은 각도로 들어온다고 가정합니다
이는 실제 태양과의 거리와
지구의 관게를 생각하면
타당한 가정입니다
2) 지구의 둘레구하기
에라토스테네스는
알렉산드리아에서 약 925km 떨어진
시에네라는 도시의 우물에는
하지날(해가 가장긴 날)에 우물의 바닥까지 빛이 닿고
막대기에는 그림자가 없다는 내용을
책에서 알게됩니다
같은 날에
알렉산드리아에 막대기를 세워
그림자의 크기를 보고
두 지역의 각도가
약 7.2도 다르다는 것을 유추합니다
7.2도의 각도로 925km 이므로
360도 전체면 지구의 둘레는
약 46250km로 계산이 됩니다
추가적으로
구한 지구 둘레를
2파이로 나누면
지구의 반지름을 구할 수 있습니다
3) 오차의 원인
실제와 오차가 나는 이유는
다음과 같습니다
(1) 지구는 완전한 구형이 아니다
에라토스테네스의 1번 가정은
지구는 완전구형이라는 겁니다
하지만 실제 지구는
적도가 약간 더 부푼 타원형태의 구입니다
이로인해 오차가 생깁니다
(2) 두 지역의 경도차
알렉산드리아와 시에네는
경도가 다릅니다
약 3도정도 차이가 나기에
실제 위도가 7.2도 차이나면
에라토테네스가 생각한
925km 보다
작은 거리가 나와서
원래수치에 가까운 값을 얻을 수 있습니다
4) 지구 둘레 측정해보기
필자는 구글어스를 이용합니다
https://www.google.co.kr/intl/ko/earth/
개요 – Google 어스
스토리 및 지도 만들기 With creation tools, you can draw on the map, add your photos and videos, customize your view, and share and collaborate with others.
www.google.com
구글어스에서는
위도선과 경도선이 잘나와 있고
두 지점의 거리를 측정하기가 용이합니다
이를 이용하여
같은 경도에 있는 위도가 다른 두지점을 잡고
두지점의 거리를 측정 후
아리스토테네스와 같은방법으로
계산하면 실제 지구의 반지름과
유사한 값을 얻을 수 있습니다
2. 달의 크기 측정하기
1) 달의 크기를 알기위해 필요한 것
달의 크기를 측정하기 위해서는
지구에서 달까지의 거리를 알아야합니다
현재는 레이저의 반사를 이용하여 측정하지만
예전사람들은 여러 위도에서 달을 측정하여
계산하였습니다
2) 달의크기 측정하기
달의 크기는 비례식으로
측정할 수 있습니다
우리는 눈으로 아주 넓은 세상을 보지만
작은 안대로 그 모든것을 가릴 수 있습니다
즉 시야에서 중요한 것은 각도 입니다
하늘에 있는 달을 동전으로 가린다면
그 두개의 크기는 달라도
내 시야에서 차지하는 각도는 같습니다
이를 이용하여 비례식을 세우면
눈에서 동전의 거리: 달까지의 거리
=동전의 지름: 달의 지름
이라는 결과를 얻을 수 있고
우리는 달의 크기를 측정할 수 있습니다
실제 달의 지름은
약 3500 km 입니다
지구에서 달까지 385000km
이고
백원의 지름이24mm입니다
아마 눈에서 동전까지의 거리는
2.64m일 것입니다
(혼자측정이 어렵겠네요^^)
이번 글에서는
지구와 달의 크기에 대하여
이야기하였습니다
다음 글에서는
자전과 공전에 대하여
이야기하려 합니다
도움이 되셨기를 바랍니다
감사합니다.
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