7단원은 별과 우주입니다. 우주에 있는 무수히 많은 별들의 밝기를 어찌 우리 인간이 다 알 수 있을까요? 우리가 알 수 있는 범위 안에서 배우는 과정입니다. 우리가 태양 및 무수히 많은 별들을 보고 있는데요, 우리가 보고 있는 별빛이 지금 별들이 보내는 빛일까요? 아닙니다. 과거에 보낸 빛을 우리는 보고 있습니다. 왜? 빛이 우리에게 오는 데 시간이 걸리기 때문이죠. 암튼 중학교에서 배우는 별이 전부는 아니라는 것 알고 더 공부를 해보고 싶으면 대학에서 천체 쪽으로 공부를 해보시기를 바랍니다. 자 그럼 문제 풀어볼까요?
문제 1
1번 문제는 시차에 대한 내용입니다.
문제풀이
1) 별의 시차는 지구가 공전하고 있다는 가장 확실한 증거중 하나입니다.
2) 지구에서 멀리 있는 별일수록 시차는 작아지죠.
5) 별의 시차를 측정하기 위해서는 최소 6개월이 걸리죠.
연주시차는 시차의 1/2을 의미합니다.
문제 2
별의 시차에 관한 두 번째 문제입니다.
문제풀이
문제를 보면 각이 나와있죠. 이는 연주시차가 아니고 시차입니다. 그럼 연주시차는 시차의 1/2 이므로, A는 0.1", B는 0.2"임을 알 수 있죠. 거리와 연주시차는 반비례하므로 1/연주시차 가 별까지 거리입니다. 그럼 A는 1/0.1" = 10pc, B는 1/0.2" =5pc입니다. 따라서 멀리 있는 별의 시차가 작다는 것을 알 수 있죠. 그리고 1pc 은 3.26광년입니다.
문제 3
거리에 관한 문제입니다.
문제풀이
1) 시차가 0.01"이면 연주시차는 0.005" 이네요. 거리는 1/연주시차이므로 1/0.005"하면 200pc입니다.
2) 연주 시차가 0.1"이면 거리는 1/0.1" 이므로 10pc이죠.
3) 거리가 3.26광년은 1pc 이죠.
4) 지구에서 5pc 떨어진 별
5) 겉보기 등급과 절대 등급이 같은 별은 10pc에 있는 별입니다. 절대 등급은 모든 별이 10pc에 있다고 가정한 별의 밝기이죠. 겉보기 등급은 지구에서 본 별의 밝기입니다. 거리에 10pc 있을 때 별의 등급을 1이라고 하면, 절대 등급도 1이 되겠죠? 왜? 절대 등급은 10pc에 있을 때 별의 밝기 이므로 따라서 절대 등급과 겉보기 등급이 같은 별의 거리는 지구에서 10pc에 있는 별입니다.
문제 4
거리에 관한 문제입니다.
문제풀이
연주시차와 거리는 반비례하죠. 따라서 연주시차가 클수록 가까운 별입니다. 예를 들면 연주시차 0.1"이면 별과 1"인 별의 거리는 구하면 0.1"의 거리는 1/0.1" 이므로 10pc이 되고, 1"의 거리는 1/1"이므로 1pc이 됩니다. 따라서 지구에서 가장 가까운 별은 연주시차가 가장 큰 별을 고르시면 됩니다.
문제 5
거리에 관한 문제입니다.
문제풀이
이 문제를 풀이하는 방법은 두 가지가 있습니다. 첫 번째는 거리를 구하고 나서 연주시차를 구하는 방법이고, 두 번째는 연주시차를 구하고 거리를 구하는 방법이죠. 어떤 것을 이용하나 상관은 없습니다. 여러분들이 빠르게 할 수 있는 방법을 사용하면 됩니다.
첫 번째 방법은 거리를 구하고 연주시차를 구하는 방법입니다.
현재 연주시차가 1"입니다. 그럼 이 별의 거리는 1pc이죠. 이 별을 지금보다 5배 멀어지면 거리는 5배가 늘어나므로, 거리는 5pc이 됩니다. 5pc이 연주시차로 하면 얼마일까요? 거리는 1/연주시차이죠. 그럼 연주시차는 1/거리가 되므로 5pc에 있는 별의 연주시차는 1/5pc = 0.2"가 됩니다.
두 번째 방법은 연주시차를 이용하여 구하는 방법입니다.
현재 연주시차가 1"이죠. 근데 거리가 5배 멀어집니다. 그럼 연주시차는 커질까요? 작아질까요? 거리와 연주시차는 반비례이므로 거리가 5배 멀어지면 연주시차는 5배 작아지게 됩니다. 따라서 5배 멀어졌을 때 연주시차는 1/5" 이렇게 구하셔도 됩니다.
별의 거리에 대해서 풀이를 해봤습니다. 어떠세요? 어렵다면 다시 한번 잘 읽어보시기 바랍니다. 여러분 공부에 도움이 되었으면 합니다.
정답
1-4, 2-3, 3-1, 4-1, 5-2
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