해시계

북극 찾기

개념 열기

아래 사진 속 기구가 어떻게 사용되는지 추측해 보세요.

개념 탐구

태양의 일주운동

지구의 자전에 의해 일어나는 겉보기 운동. 천체가 일주 운동하는 경로를 일주권이라 하며, 일주권은 천구의 적도와 평행하게 90°-(위도) 만큼 기울어져 있다. 일주 운동의 모습은 위도에 따라 다르게 나타난다. 우리나라에서 관측한 태양의 일주 운동은 동쪽에서 떠서 남쪽을 거쳐 서쪽으로 지는 형태로 나타난다.
하루 중 태양이 가장 높은 곳에 있을 때의 시각을 남중시각, 그때의 태양의 고도를 남중고도라고 한다.

진북과 자북

진북은 지구 자전축이 지나는 북극을 의미하며, 정방안을 사용하는 등의 방법으로 찾을 수 있다. 자북은 지구 자기장의 N극에 해당하는 곳으로, 나침반을 이용해 찾을 수 있다. 진북과 자북의 차이를 편극이라 한다. 자북이 진북보다 왼쪽에 있는 경우 음의 편각, 오른쪽에 있는 경우 양의 편각이라 부른다.

실험

1. 실험 목표

• 그림자 변화를 이용해 자오선을 찾아본다.
  

2. 실험 준비하기

실험 준비물은 아래와 같습니다.
- 종이, 컴퍼스, 막대, 자, 펜

3. 실험 과정

자오선 찾기

1. 종이에 원점을 찍고 컴퍼스로 간격이 일정한 동심원을 그린다.
   

2. 원점 위에 막대를 수직으로 세운다.

3. 막대의 그림자가 가장 짧을 때의 막대 그림자 끝을 원에 표시한다.

4. 막대의 그림자가 가장 짧을 때를 전후로 하여, 같은 시간 간격마다 막대 그림자 끝을 원에 표시한다. 한 원에 2번 표시되고 대칭에 가까운 모양이 된다.

5. 원 2개를 고르고 같은 원에 표시된 두 점을 연결하는 선분을 그린다.

6. 두 선분의 중점을 찾고 원점과 두 중점을 연결하는 직선을 그린다.

4. 실험 결과

자오선 찾는 방법을 간단하게 그리고, 북극이 어디인지 표시해보자.

마무리 활동

생각해 보기

1. 태양의 고도가 같은 순간은 하루에 몇 번씩 발생할까?
   

2. 해시계를 이용해 시간을 측정할 때는 북극을 찾아 해시계를 두어야 한다. 이때, 나침반이 아닌 위 실험을 이용해 북극을 찾아야 하는데, 그 이유는 무엇일까?
   

정리 퀴즈