메인메뉴 바로가기
본문바로가기

과학실험실 신기한 과학실험을 영상으로 체험하실 수 있습니다

소리는 고체, 액체, 기체에서 어떻게 전달될까?
조회 11,678 2014.12.10 신고

탐구 목표 
소리는 매질을 통해서 전달됨을 설명할 수 있다. 
기체, 액체, 고체 상태의 매질에서 소리의 전달 속도가 다름을 알 수 있다.

 

탐구 레벨 
3학년 소리의 성질

 

탐구 요약 
학생들에게 소리 개념은 매우 중요하다고 생각된다. 또한 음악과에서 여러 가지 악기를 다루면서 음의 고저, 음색 비교 등을 학습함에 있어 과학과에서 기초적인 소리 전달의 원리에 대해 학습할 필요성이 요구된다고 본다.



준비물 

- 진공실험장치, 아날로그 초시계, 스폰지, 숟가락, 실 (80cm정도), 수조, 물, 플라스틱 관, 지퍼백, 초시계



영화 속 인디언들

싸이니가 영화를 보고 있습니다.
미국 서부 개척 시대의 영화로 백인 군인들이 인디언 마을을 침략하는 영화입니다. 그런데 다른 인디언들과 이야기를 하던 한 인디언이 땅에 귀를 대고 엎드립니다. 그리고는 말과 마차들이 몰려온다고 소리칩니다. 광활한 들판에는 움직이는 것이 아무것도 보이지 않는데도 말이에요. 어떻게 이 인디언은 말과 마차들이 몰려온다는 것을 알 수 있었을까요? 




여러 가지 소리

아침에 엄마가 부르는 소리에서부터 아름다운 음악소리, 공사장에서 들려오는 소리 등 우리는 매일 수많은 소리를 들으며 살아갑니다. 어떤 소리는 작게 들리고 어떤 소리는 크게 들리기도 합니다.
어떤 소리는 아름답고, 어떤 소리는 기분을 상하게도 합니다. 이처럼 우리가 소리를 들을 수 있는 것은 소리를 전달해주는 물질이 있기 때문이랍니다.
그리고 물질마다 소리를 전달해주는 정도가 다르답니다. 이번 활동을 통해 소리를 전달해주는 물질의 상태에 따라 어떤 차이가 있는지 배우게 될 것입니다.




소리 실험 준비물

1단계 활동에서 필요한 준비물은 진공펌프, 스폰지, 아날로그 초시계 입니다.



초시계의 소리 

초시계의 움직임을 관찰해봅시다. 초시계는 째깍째깍 소리를 내며 움직일 것입니다. 다음에는 진공실험장치에 스폰지를 넣고 그 위에 아날로그 초시계를 넣은 후 뚜껑을 닫고 소리를 들어봅니다. 진공실험장치 속에서 초시계가 움직이는 소리는 어떻게 들리는지 적어보세요.
진공실험장치 속에서 초시계가 움직이는 소리는 밖에서 들을 때 보다는 작게 들리지만, 째깍째깍 하는 초시계 소리가 잘 들립니다.



공기와 소리의 관계

이번에는 진공펌프로 진공실험장치의 공기를 뺀 후 초시계의 소리를 들어봅시다. 공기가 있을 때와 공기가 없을 때의 소리의 크기 차이를 비교해 봅시다. 그리고 왜 이런 현상이 일어났는지 써봅시다.
공기가 있을 때는 째깍째깍하는 초시계가 잘 들리지만, 공기가 없을 때는 잘 들리지 않습니다. 소리가 전달되기 위해서는 공기와 같은 매질이 필요하기 때문입니다.



매질에 관한 실험 준비물

소리를 전달해주는 물질을 매질이라고 합니다. 소리는 매질의 상태에 따라 전달되는 정도가 다름을 실험을 통해 알아보도록 합시다.
2단계 활동에서 필요한 준비물은 숟가락, 실, 수조, 물, 플라스틱 관, 초시계, 지퍼백입니다. 준비물을 모두 확인하였으면 다음 버튼을 눌러주세요. 




매질에 따른 소리 전달의 차이1

소리가 기체인 공기를 통해서 전달될 떄와 고체인 실을 통해서 전달될 때 어떤 차이가 있는지 알아봅시다. 먼저 숟가락의 손잡이 부분을 실의 가운데 부분에 매단 후 실에 연결된 숟가락을 책상에 부딪치면서 나는 소리를 들어봅시다. 실에 연결된 숟가락을 책상에 부딪혔을 때 소리는 어떻게 들리는지 써봅시다. 실에 연결된 숟가락을 책상에 부딪치면 우리가 평소에 자주 들을 수 있는 '띵' 하는 소리가 납니다. 소리가 크지 않고, 가는 소리를 들을 수 있습니다.




매질에 따른 소리 전달의 차이 2

이번에는 양쪽 검지에 줄의 끝을 감은 후 검지 끝으로 귀를 막고 숟가락을 책상에 부딪치면서 소리를 들어봅시다. 어떤 소리가 들립니까? 들리는 소리가 다르다면 그 이유가 무엇일 지 생각해봅시다. 숟가락과 책상이 부딪힌 후 실을 통해 들려오는 소리는 공기를 통해 들었을 때보다 소리가 더 크고 웅장합니다. 실을 통해 들리는 숟가락 소리는 마치 큰 종이 울리는 것처럼 "딩~~~"하는 소리가 들립니다. 기체 매질보다 고체매질이 소리를 더 잘 전달하기 때문입니다.




매질에 따른 소리 전달의 차이 3

이번에는 기체 상태의 매질과 액체상태의 매질에서 소리가 어떻게 전달되는지 알아봅시다.
먼저 아날로그 초시계를 지퍼백에 넣고 소리를 들어봅시다.
소리는 어떻게 들립니까? 지퍼백에 든 초시계가 움직이는 소리는 약하게 들립니다.




매질에 따른 소리 전달의 차이 4

이번에는 물이 든 수조에 아날로그 초시계가 든 지퍼백을 담급니다.
그리고 플라스틱 관의 한 쪽 끝을 물에 담근 후 다른 한 쪽을 귀에 대고 초시계에서 나는 소리를 들어봅니다. 그냥 들을 때와 물을 통해서 들을 때 들리는 소리가 다르다면 그 이유는 무엇일까요? 공기를 통해 들었을 때보다 물을 통해서 들리는 소리가 더 크게 들립니다. 기체 매질보다 액체매질이 소리를 더 잘 전달하기 때문입니다.




수중발레

실험 결과를 바탕으로 다음 문제를 해결해 봅시다. 다음은 선수들이 음악에 맞추어 수중발레를 하는 모습입니다. 보통 이것은 싱크로나이즈스위밍이라고도 부르죠. 수중발레리나는 귀에 물이 들어가지 않게 귀마개를 합니다. 그렇다면 어떻게 정확한 박자에 맞추어 발레를 할 수 있을까요? 탐구노트에 적어보세요. 




매질에 따른 소리의 전달 속도

소리는 물체가 진동을 할 때 발생하고, 물질을 통해 전달됩니다.
이때 소리를 전달하는 물질을 매질이라고 합니다. 일상생활에서는 공기가 매질이 됩니다.
하지만 진공상태에서는 소리를 전달해줄 매질이 없기 때문에 소리는 다른 곳으로 이동하지 못합니다. 또한 매질마다 소리를 전달하는 정도가 약간씩 다릅니다. 소리는 공기에서도 전달되지만, 물이나 돌에서도 전해집니다. 물이나 돌을 이루고 있는 알갱이들이 진동하면서 소리가 전해지는데 물이나 돌은 공기보다 소리를 훨씬 빠르게 전해줍니다.
인디언들이 말달리는 소리를 들을 수 있었던 것은 소리가 공기에서보다는 땅이라는 고체매질을 통해서 소리가 더 빠르고 선명하게 전달되기 때문이랍니다.


0 댓글0
추천콘텐츠
댓글 0개
댓글 쓰기
TOP으로 이동