중2 과학 별의 연주 시차와 거리 측정 예상문제

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 거리(pc) = 1 ÷ 연주 시차(″) 라는 공식을 떠올려 보세요.
2️⃣ 이 식에서 거리는 연주 시차의 '역수'로 표현되어 있어요. 즉 연주 시차가 커지면 거리는 작아지고, 연주 시차가 작아지면 거리는 커지는 관계입니다.
3️⃣ 이런 관계를 반비례라고 해요. 예를 들어 연주 시차가 2배가 되면 거리는 1/2배로 줄어듭니다.

❌ 오답 노트
1번: 비례라면 시차가 커질 때 거리도 커져야 하는데, 실제로는 반대예요. 4번: 연주 시차가 클수록 오히려 별은 지구에 가깝습니다. 5번: 연주 시차는 별의 밝기가 아니라 별까지의 거리(정확히는 관측 기준선 대비 거리)에 의해 결정돼요.

💡 핵심 개념 정리
- 거리(pc) = 1 ÷ 연주 시차(″) → 반비례 관계
- 연주 시차가 작을수록 → 먼 별
- 연주 시차가 클수록 → 가까운 별

🌟 실생활 속 과학
멀리 있는 신호등 불빛은 손으로 가려도 잘 안 가려지지만, 가까이 있는 물건은 손가락 하나로도 쉽게 가려지죠? 가까운 것일수록 위치 변화(시차)가 크게 느껴지는 것과 같은 원리예요.

[개념] 연주 시차가 클수록 가까운 별이므로 A가 B보다 가깝다.

[풀이]
2022 개정 교육과정의 해당 성취기준 범위에서 판단하면 3번이 옳다.

정답: 3

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 지구는 태양을 중심으로 1년에 한 바퀴씩 공전해요. 그래서 6개월이 지나면 지구는 공전 궤도에서 정반대 위치로 이동하게 됩니다.
2️⃣ 이때 가까운 별을 두 지점(예: 1월과 7월)에서 각각 관측하면, 멀리 있는 배경별들에 대해 그 별의 위치가 살짝 달라져 보여요.
3️⃣ 이렇게 6개월 간격으로 관측했을 때 별의 위치가 달라져 보이는 전체 각도의 '절반'을 연주 시차라고 정의합니다. 절반을 쓰는 이유는 지구-태양 사이 거리(1AU)를 기준선으로 삼기 위해서예요.

❌ 오답 노트
1번: 지구의 '자전'이 아니라 '공전'에 의해 나타나는 현상이에요. 4번: 연주 시차는 별과 별 사이의 실제 각거리가 아니라 한 별을 서로 다른 시점에 관측했을 때 생기는 겉보기 위치 변화예요. 5번: 태양이 아니라 지구가 공전합니다.

💡 핵심 개념 정리
- 연주 시차 = 지구의 공전에 의해 별의 위치가 달라 보이는 각도의 '절반'
- 연주 시차는 지구와 태양 사이의 거리(1AU)를 기준선으로 측정
- 단위는 초(″, arcsecond)를 사용

🌟 실생활 속 과학
우리가 달리는 기차 안에서 창밖 가까운 나무는 빠르게 지나가지만 먼 산은 천천히 움직이는 것처럼 보이죠? 이것과 비슷한 원리로, 지구가 공전하면 가까운 별이 먼 별(배경)에 대해 위치가 달라 보이는 거예요!

🎯 정답: 3번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 1pc은 연주 시차가 1″일 때의 별까지의 거리로 정의돼요.
2️⃣ 이 거리를 km나 광년 같은 익숙한 단위로 환산하면, 1pc은 약 3.09×10¹³ km에 해당합니다.
3️⃣ 빛이 1년 동안 이동하는 거리인 1광년은 약 9.46×10¹² km이므로, 1pc ÷ 1광년 ≈ 3.26이 되어 1pc은 약 3.26광년이 됩니다.

❌ 오답 노트
1번, 2번은 실제 환산값보다 훨씬 작고, 4번, 5번은 훨씬 커요. 파섹과 광년은 둘 다 먼 거리를 나타내는 단위이지만 크기가 다르므로 정확한 환산값(약 3.26배)을 기억해 두는 것이 좋아요.

💡 핵심 개념 정리
- 1pc ≈ 3.26광년
- 1pc ≈ 3.09×10¹³ km
- 파섹과 광년 모두 천문학에서 쓰는 거리 단위

🌟 실생활 속 과학
지구에서 가장 가까운 별(태양 제외)인 프록시마 센타우리는 약 1.3pc, 즉 약 4.2광년 떨어져 있어요. 빛의 속도로 가도 4년이 넘게 걸리는 어마어마한 거리랍니다!

[개념] 연주 시차가 클수록 별은 더 가깝다. 0.5″인 B가 0.1″인 A보다 가깝다.

[풀이]
2022 개정 교육과정의 해당 성취기준 범위에서 판단하면 4번이 옳다.

정답: 4

[개념] 연주 시차는 지구 공전에 따라 가까운 별의 위치가 배경별에 대해 달라 보이는 현상이며, 시차가 클수록 별은 가깝다.

[풀이]
2022 개정 교육과정의 해당 성취기준 범위에서 판단하면 3번이 옳다.

정답: 3

[개념] 연주 시차는 가까운 별에서 크게, 먼 별에서 작게 나타난다.

[풀이]
2022 개정 교육과정의 해당 성취기준 범위에서 판단하면 3번이 옳다.

정답: 3

🎯 정답: 2번

📚 쉽고 명쾌한 풀이
1️⃣ 지구는 태양을 중심으로 1년에 한 바퀴 공전해요. 6개월이 지나면 지구는 공전 궤도상에서 처음 위치와 정반대인 지점에 도달합니다.
2️⃣ 두 관측 지점 사이의 거리(기준선)가 클수록 별의 겉보기 위치 변화(시차각)도 커져서 더 정확하게 측정할 수 있어요.
3️⃣ 공전 궤도에서 가장 멀리 떨어진 두 지점은 서로 반대편(6개월 간격)이므로, 이때 관측해야 기준선이 최대(지구 공전 궤도의 지름, 즉 2AU)가 되어 시차각도 가장 크게 나타납니다.

❌ 오답 노트
1번, 4번, 5번은 연주 시차의 원리와 관계없는 내용이에요. 3번: 태양은 이 관측에서 기준점 역할을 할 뿐 위치가 바뀌는 대상이 아닙니다.

💡 핵심 개념 정리
- 연주 시차 측정의 기준선: 지구의 공전 궤도 지름(2AU)이 최대가 되는 6개월 간격이 유리
- 기준선이 길수록 시차각이 커져 측정이 쉬워짐

🌟 실생활 속 과학
손가락을 눈앞에 대고 한쪽 눈씩 번갈아 감아보면 손가락이 움직여 보이죠? 이때 두 눈 사이의 거리(기준선)가 멀수록 손가락이 더 크게 움직여 보이는 것처럼, 지구도 공전 궤도에서 최대한 멀리 떨어진 두 지점(6개월 간격)에서 관측해야 시차각을 크게, 정확히 측정할 수 있어요.