Ⅶ. 외권과 우주 개발

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출판사별 교과서 밀착 문제

개념 확인 문제

여름철 밤하늘에서 볼 수 있는 대표적인 별자리는 무엇인가?

밝은 별을 이용하여 겨울철 별자리를 찾는 방법을 설명하시오.

별을 [eqn: 6]개월 간격으로 관측하여 측정한 시차의 [eqn: {1} over {2}]을 (     )라고 한다.

연주 시차와 별까지의 거리 관계를 설명하시오.

거리에 관계없이 눈에 보이는 별의 밝기를 등급으로 나타낸 것을 ( 겉보기, 절대 ) 등급이라고 한다.

별까지의 거리가 4배 멀어지면 도달하는 빛의 양은 (     )로 줄어든다.

별의 밝기에 영향을 미치는 요인을 설명하시오.

표면온도가 높은 별일수록 ( 파란색, 붉은색 )을 띤다.

별마다 색깔이 다르게 보이는 이유를 설명하시오.

은하 내에서 많은 별이 무리를 지어 모여 있는 것을 (     )이라 하고, 성간 물질이 구름처럼 모여 있는 것을 (     )이라고 한다.

태양계가 포함된 은하를 무엇이라고 하는가?

은하는 무엇으로 이루어지는지 설명하시오.

스펙트럼의 흡수선이 붉은색 쪽으로 치우치는 현상을 (     )라고 한다.

매우 뜨겁고 밀도가 큰 한 점이 폭발한 후 팽창하여 오늘날의 우주가 되었다는 이론은 무엇인가?

외부 은하가 멀어진다는 사실로부터 알 수 있는 것은 무엇인지 설명하시오.

(     )은 연료를 태워 만들어진 가스를 내뿜는 방향과 반대 방향으로 작용하는 힘을 이용하여 우주로 나아간다.

천체를 탐사하기 위한 여러 가지 방법을 설명하시오.

지구의 자전 주기와 같은 주기로 지구 주위를 공전하는 인공위성을 무엇이라고 하는가?

우리 생활에서 인공위성의 도움을 받고 있는 예를 쓰시오.

대단원 마무리

그림은 봄철의 밤하늘 모습이다. 여기에 나타나 있지 않은 별자리는?

① 사자자리       ② 처녀자리      ③ 큰곰자리

④ 목동자리       ⑤ 작은개자리

우리나라의 북쪽 하늘에서 일 년 내내 볼 수 있는 별자리는?

① 큰개자리              ② 작은곰자리

③ 거문고자리            ④ 페가수스자리

⑤ 안드로메다자리

별자리에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 밝기가 비슷한 별들을 묶은 것이다.

② 북두칠성은 큰곰자리의 일부에 속한다.

③ 계절에 따라 대표적인 별자리가 달라진다.

④ 신화 속 인물이나 동물의 이름이 붙어 있다.

⑤ 별자리를 이루는 별들까지의 거리는 다르다.

그림은 지구에서 6개월 간격으로 별 S를 관측한 결과이다.

(1) 별 [eqn: RMS]의 연주 시차는 얼마인가?

(2) 지구에서 별 S까지의 거리는 몇 pc인가?

(3) 별 S보다 2배 멀리 떨어진 별의 연주 시차는 얼마인가?

지구에서 가장 밝게 보이는 별은 시리우스로, 연주 시차가 0.37″이다. 지구에서 시리우스까지 빛의 속도로 가는 데 걸리는 시간은 얼마인가? (단, 1 pc은 3.26광년이다.)

① 약 5.2년              ② 약 6.7년

③ 약 8.8년              ④ 약 11년

⑤ 약 13.5년

별의 밝기에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 거리가 멀수록 더 밝은 별이다.

② 등급값이 작을수록 더 어두운 별이다.

③ 한 등급 간의 밝기 차는 약 10배이다.

④ 별까지의 거리가 같아도 별의 밝기는 다를 수 있다.

⑤ 별의 실제 밝기는 겉보기 등급으로 비교할 수 있다.

어떤 별 A까지의 거리가 [eqn: {1} over {3}]로 줄어든다면 별 A의 밝기는 어떻게 변할까?

① [eqn: {1} over {3}]로 감소             ② [eqn: {1} over {9}]로 감소

③ 3배 증가              ④ 6배 증가

⑤ 9배 증가

표는 별 A와 B의 겉보기 등급과 절대 등급을 나타낸 것이다.

별	겉보기 등급	절대 등급
A	2.0	－3.0
B	2.0	3.0

(1) 10 pc보다 가까이 있는 별은 어느 것인가?

(2) 실제 밝기를 비교하였을 때, 더 밝은 별은 어느 것인가?

그림은 겨울철에 볼 수 있는 오리온자리의 모습이다.

리겔과 베텔게우스의 색깔이 다른 이유는 무엇인가?

① 두 별의 밀도가 다르기 때문이다.

② 두 별의 밝기가 다르기 때문이다.

③ 두 별의 질량이 다르기 때문이다.

④ 두 별까지의 거리가 다르기 때문이다.

⑤ 두 별의 표면온도가 다르기 때문이다.

표면온도가 가장 높은 별은 무엇인가?

① 파란색 별             ② 흰색 별

③ 황백색 별             ④ 노란색 별

⑤ 붉은색 별

그림은 우리은하를 구성하는 천체의 모습을 나타낸 것이다.

이 천체에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 성간 물질이 모인 성운이다.

② 붉은색을 띤 늙은 별이 많다.

③ 우리은하 밖에 있는 외부 은하이다.

④ 수천 개의 별들이 엉성하게 모여 있다.

⑤ 별마다 만들어진 시기가 달라 별들의 성질이 모두 다르다.

은하수에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 북반구에서만 관측된다.

② 은하수의 폭과 밝기는 일정하다.

③ 우리은하를 위에서 관측한 모습이다.

④ 여름철이 겨울철보다 더 선명하게 관측된다.

⑤ 별과 별 사이의 성간 물질이 집중적으로 모여 있는 것이다.

그림은 우리은하의 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 막대 나선 모양의 은하이다. ㄴ. 태양계는 은하 중심인 C에 위치한다. ㄷ. 우리은하의 지름은 약 10만 광년이다.

① ㄱ             ② ㄴ           ③ ㄴ, ㄷ

④ ㄱ, ㄷ          ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

우주에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 수많은 은하가 존재한다.

② 은하의 모양은 다양하다.

③ 우주 공간은 팽창하고 있다.

④ 우리은하는 우주의 중심에 위치한다.

⑤ 은하와 은하 사이의 거리는 멀어지고 있다.

우주는 수많은 은하가 존재하는 매우 넓은 공간이다. 이렇게 넓은 우주가 팽창하고 있다고 주장할 수 있는 증거는 무엇인가?

제시된 글에서 설명하는 우주 탐사 장비는 무엇인가?

• 천체 주위를 공전하면서 조사할 수 있다.

• 천체 표면에 직접 착륙하여 조사하기도 한다.

• 한번 발사된 후에는 회수하여 재사용할 수 없다.

① 로켓                  ② 탐사선

③ 인공위성              ④ 우주왕복선

⑤ 우주 정거장

현재 건설 중인 국제 우주 정거장에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고르시오.

	<보 기>
ㄱ. 우주인이 머무를 수 없다. ㄴ. 각 구조물을 우주에서 조립하여 건설한다. ㄷ. 태양전지판, 방열판, 실험 모듈, 거주 모듈 등으로 이루어진다. ㄹ. 첨단 기술과 막대한 비용이 필요하여 여러 국가가 협력하여 진행하고 있다.

우리 생활에서 인공위성을 이용하는 예에 해당하지 않는 것은?

① 유용한 지하자원의 위치를 찾는다.

② 자동차나 비행기의 위치를 추적한다.

③ 매일의 기상 관측 자료를 전달받는다.

④ 다양한 우주 쓰레기를 수집하여 제거한다.

⑤ 다른 나라에서 열리는 축구 경기를 실시간으로 시청한다.

정답과 해설

Ⅶ. 외권과 우주 개발

1. 백조자리, 독수리자리, 거문고자리   2. 겨울철의 대삼각형을 이루는 밝은 별 3개, 즉 시리우스, 베텔게우스, 프로키온을 찾아 주변의 별자리를 확인할 수 있다.   3. 연주 시차   4. 별까지의 거리가 멀수록 연주 시차가 작다.   5. 겉보기   6. [eqn: {1} over {16}]   7. 별의 밝기는 지구에서 별까지의 거리와 별이 실제로 방출하는 에너지양에 따라 달라진다.   8. 파란색   9. 별의 표면온도가 다르기 때문이다.   10. 성단, 성운   11. 우리은하   12. 별, 성단, 성운, 성간 물질 등으로 이루어진다.   13. 적색 편이   14. 대폭발설   15. 우주는 팽창하고 있다.   16. 로켓   17. 인공위성, 탐사선, 우주왕복선, 우주 정거장, 다목적유인우주선 등이 있다.   18. 정지궤도 위성   19. 매일의 날씨를 전달받을 수 있고, 위성 생중계를 통해 스포츠 경기를 시청할 수 있다. 휴대 전화로 통화할 수 있고, 내비게이션으로 위치를 확인할 수 있으며, 배나 비행기의 항로를 추적할 수 있다. 지하자원을 탐사하거나 자연 재해를 예방할 수도 있다.   20. ⑤   21. ②   22. ①   23. (1) 0.5" (2) 2 pc (3) 0.25"   24. ③   25. ④   26. ⑤   27. (1) B (2) A   28. ⑤   29. ①   30. ②   31. ④   32. ④   33. ④  34. 멀리 떨어진 은하들의 스펙트럼에서 적색 편이가 나타나고 있다.   35. ②   36. ㄴ, ㄷ, ㄹ   37. ④

20. 작은개자리는 겨울철의 대표적인 별자리이다. 봄철의 밤하늘에서는 사자자리, 목동자리, 처녀자리를 볼 수 있다. 북두칠성이 포함된 큰곰자리는 일 년 내내 볼 수 있는 북쪽 하늘의 별자리이므로 봄철에도 볼 수 있다.

21. 북극성 근처의 별자리는 일 년 내내 볼 수 있다. 대표적인 별자리로는 카시오페이아자리, 큰곰자리, 작은곰자리, 세페우스자리 등이 있다. 큰개자리는 겨울철, 거문고자리는 여름철, 페가수스자리와 안드로메다자리는 가을철을 대표하는 별자리이다.

22. 별자리는 가까운 곳에 위치한 별들을 서로 묶어 신화 속 인물이나 동물의 이름을 붙인 것으로, 지구의 공전에 따라 계절별 별자리가 달라진다. 별자리를 이루는 별들은 모두 같은 방향에 위치할 뿐 거리와 밝기는 다 다르다.

23. (1) 별의 연주 시차는 6개월 간격으로 측정한 시차의 [eqn: {1} over {2}]이다. 따라서 시차가 1"인 별 S의 연주 시차는 0.5"이다.

(2) 별까지의 거리(pc)는 [eqn: {1} over {연주`시차( '' )}]이므로 별 S까지의 거리는 [eqn: {1} over {0.5 '' }]=2 pc이다.

(3) 별까지의 거리가 2배 멀어지면 시차는 [eqn: {1} over {2}]로 줄어든다. 따라서 그 별의 연주 시차는 0.25"가 된다.

24. 시리우스까지의 거리는 [eqn: {1} over {0.37 '' }]≒2.7 pc이다. 2.7×3.26광년≒8.8광년이다.

25. 밝기가 같은 별이라도 거리가 멀수록 어둡게 보이므로 거리가 먼 별이 실제로 밝은 별은 아니다. 등급값이 작을수록 밝은 별이며, 한 등급 간의 밝기 차는 약 2.5배이다. 별의 실제 밝기는 절대 등급으로 비교한다.

26. 별의 밝기는 (거리)2에 반비례하므로, 거리가 [eqn: {1} over {3}]로 줄어들면 밝기는 9배 증가한다.

27. (1) 10 pc보다 가까운 별은 겉보기 등급보다 절대 등급이 더 크다. 10 pc보다 먼 별은 겉보기 등급보다 절대 등급이 더 작다.

(2) 별의 실제 밝기는 모든 별이 같은 거리에 놓여 있다고 가정했을 때의 밝기를 비교해야 한다. 따라서 절대 등급이 작을수록 더 밝은 별이다.

28. 별의 색깔은 별의 표면온도에 따라 달라진다. 별의 표면온도는 스펙트럼을 통해 확인한다. 리겔이 베텔게우스보다 표면온도가 더 높다.

29. 별은 표면온도가 높을수록 파란색을 띠고, 표면온도가 낮을수록 붉은색을 띤다.

30. 그림은 구상 성단으로, 수만∼수십만 개의 별들이 공 모양으로 빽빽하게 모여 있다. 구상 성단에는 대체로 나이가 많은 붉은색 별들이 많다.

31. 은하수는 우리은하를 바라본 모습이다. 여름철 궁수자리 방향이 폭이 넓고 두껍게 관측되고 있어 이 방향이 우리은하의 중심 방향으로 여겨지고 있다.

32. 우리은하의 중심부는 막대 모양으로, 소용돌이치는 나선 모양의 팔이 뻗어 나온다. 우리은하의 지름은 약 10만 광년이고, 태양계는 우리은하의 중심부로부터 약 3만 광년 떨어진 나선팔에 위치한다.

33. 우주에는 다양한 모양의 은하가 존재하는데, 우주가 팽창하고 있기 때문에 은하와 은하 사이의 거리는 멀어진다. 하지만 팽창하는 우주에 중심은 없다.

34. 우리은하로부터 멀리 떨어진 은하들로부터 오는 빛의 스펙트럼에 적색 편이가 나타나고 있는데, 이것은 은하들이 멀어지기 때문에 나타나는 현상이다.

35. 탐사선은 직접 천체까지 날아가 천체를 탐사하는데, 천체 주위를 공전하거나 천체 표면에 직접 착륙하여 조사한다.

36. 국제 우주 정거장은 사람들이 오래 머무르면서 과학 실험이나 천체 관측을 할 수 있도록 만든 장소이다. 태양전지판, 방열판, 실험 모듈, 거주 모듈 등 우주 정거장에 필요한 구조물들은 우주에서 조립한다. 첨단 기술력과 경비에 대한 부담을 줄이기 위해 여러 나라가 공동으로 제작에 참여하고 있다.

37. 인공위성은 방송 통신, 천체 탐사, 기상 관측, 자원 탐사, 위치 추적 등에 다양하게 이용되고 있다.