고급 물리학 세특 주제예시

고등학교 · 2015 개정 교육과정 · 성취기준 66개 · 주제 190개

성취기준

[12고물01-01] 물리량을 벡터량과 스칼라량으로 구분하고 벡터의 연산(내적, 외적)을 할 수 있다.
[12고물01-02] 가속도의 의미를 이해하고 미분을 이용하여 표현할 수 있으며, 등가속도 운동에서 위치, 속도, 가속도 사이의 관계를 설명할 수 있다.
[12고물01-03] 지표면 근처에서 일어나는 포물선 운동을 분석할 수 있다.
[12고물01-04] 단진동의 의미를 알고, 단진자의 주기에 영향을 주는 변인을 찾아낼 수 있다.
[12고물01-05] 용수철 진자의 주기를 정량적으로 계산할 수 있다.
[12고물01-06] 일과 운동 에너지와의 관계, 보존력과 퍼텐셜 에너지와의 관계를 유도하고 그 의미를 설명할 수 있다.
[12고물01-07] 안정 평형과 불안정 평형을 퍼텐셜 에너지 곡선을 통해 해석할 수 있고, 중력 퍼텐셜 에너지와 탄성 퍼텐셜 에너지를 설명할 수 있다.
[12고물01-08] 보존력을 정의하고, 보존력의 특성과 예를 설명할 수 있다.
[12고물01-09] 역학적 에너지 보존 법칙을 사용하여 물체에 보존력이 작용하는 경우의 운동을 해석할 수 있다.
[12고물01-10] 입자계의 운동에서 질량 중심을 정의하고, 질량 중심의 운동을 벡터로 표현할 수 있다.
[12고물01-11] 입자계에서 뉴턴 법칙을 적용하여 운동량 보존 법칙을 유도하고 그 의미를 설명할 수 있다.
[12고물01-12] 운동량 보존 법칙이 적용되는 여러 가지 충돌 현상을 찾아 토의할 수 있다.
[12고물01-13] 병진 운동과 회전 운동을 비교하고, 회전 운동에서 각변위, 각속도, 각가속도 사이의 관계를 수식으로 표현할 수 있다.
[12고물01-14] 회전 관성, 각운동량, 돌림힘(토크) 등의 정의를 이용하여 회전 동역학에 관한 법칙들을 유도할 수 있다.
[12고물01-15] 천체의 운동을 포함한 일상생활의 다양한 운동에서 각운동량 보존 법칙이 적용되는 예를 찾아 토의할 수 있다.
[12고물01-16] 케플러의 세 가지 운동 법칙을 이용하여 행성의 운동을 분석할 수 있다.
[12고물01-17] 케플러 법칙을 이용하여 인공위성의 궤도, 속도를 구할 수 있다.
[12고물01-18] 기체의 내부 에너지와 온도, 압력 등을 분자 운동 모형으로 설명할 수 있다.
[12고물01-19] 이상 기체 방정식을 통해 이상 기체의 특성을 설명할 수 있다.
[12고물01-20] 열역학 제1법칙을 통해 열과 일의 출입에 따른 일상생활의 다양한 열역학 과정을 설명할 수 있다.
[12고물01-21] 엔트로피의 개념을 알고 열역학 제2법칙을 적용하여 자연 현상을 설명할 수 있다.
[12고물01-22] 사회적 현상을 엔트로피 관점으로 설명할 수 있는 사례를 제시하고 사회 현상을 분석하는 데 물리학 법칙을 이용할 수 있다.
[12고물01-23] 경제 현상, 네트워크 이론, 뇌과학, 생태계 등을 비선형 물리학으로 해석하는 사례를 수집･분석하여 복잡계 물리학의 활용을 토의할 수 있다.
[12고물02-01] 대칭적 전하 분포에서 가우스 법칙을 이용하여 전기장을 구할 수 있다.
[12고물02-02] 전기장, 전위, 전기력선의 관계를 알고, 정전기 차폐와 등전위면 등을 설명할 수 있다.
[12고물02-03] 도체와 유전체의 내부와 외부의 전기장을 예측할 수 있다.
[12고물02-04] 전기 쌍극자의 의미를 알고, 전기장과 전위를 구할 수 있다.
[12고물02-05] 평행판 축전기의 직렬연결과 병렬연결에 따른 전기 용량 변화를 계산할 수 있다.
[12고물02-06] 평행판 축전기에서 유전체의 역할을 이해하고, 평행판 축전기의 전기 용량을 계산할 수 있다.
[12고물02-07] 키르히호프 법칙을 이용하여, 다양한 회로 내 전류, 전압을 예측할 수 있다.
[12고물02-08] 비오-사바르 법칙을 이용하여 전류에 의한 자기장을 예측할 수 있다.
[12고물02-09] 직선 및 원형 전류에 의한 자기장, 솔레노이드 내부의 자기장을 암페어 법칙을 이용하여 구할 수 있다.
[12고물02-10] 유도 기전력, 자기 선속의 개념을 알고, 패러데이 법칙과 렌츠 법칙을 설명할 수 있다.
[12고물02-11] 자체 유도 계수(인덕턴스)의 개념을 알고, RL회로에서 전류의 변화를 그래프로 나타내고 설명할 수 있다.
[12고물02-12] 교류 전기의 발생 원리를 이해하고, 교류 기전력의 주기적 변화를 예측할 수 있다.
[12고물02-13] 용량 리액턴스와 유도 리액턴스의 뜻을 알고, 이를 이용하여 교류 회로에서 임피던스를 계산할 수 있다.
[12고물02-14] LC회로와 RLC회로에서 전기 진동과 공진 현상을 이해하고, 이것이 활용한 예를 들 수 있다.
[12고물02-15] 전자기파의 파동 방정식을 유도하고, 맥스웰 방정식의 과학 사적 의미에 대해 토의할 수 있다.
[12고물02-16] 전자기파의 발생 원리를 이해하고, 전자기파의 성질과 종류를 구별할 수 있다.
[12고물02-17] 청각과 시각 기관의 작동 원리를 물리적으로 설명할 수 있다.
[12고물02-18] 인체의 구조를 역학, 전자기학 등으로 해석하고, 체지방 측정기의 원리를 이해할 수 있다.
[12고물02-19] 영상 의학 장치(X-ray, CT, MRI, PET 등)에 적용되는 물리학의 원리를 설명할 수 있다.
[12고물03-01] 오목 거울과 볼록 거울에 의한 상을 광선 추적과 거울 방정식을 통해 예측할 수 있다.
[12고물03-02] 얇은 볼록 렌즈와 오목 렌즈에 의한 상을 광선 추적과 렌즈 방정식을 통해 예측할 수 있다.
[12고물03-03] 현미경, 망원경, 카메라 등 여러 가지 광학 기계의 원리를 조사하여 설명할 수 있다.
[12고물03-04] 다양한 파동의 종류를 구별하고, 파동 함수로부터 파수, 진동수, 파동의 속력 등을 구할 수 있다.
[12고물03-05] 파동의 간섭 현상을 수학적으로 해석하고, 생활 주변에서 발견할 수 있는 간섭 현상의 예를 찾아 설명할 수 있다.
[12고물03-06] 영의 이중 슬릿 실험에서 나타나는 무늬의 특징에 대하여 설명하고, 변인에 따른 변화를 예측할 수 있다.
[12고물03-07] 마이컬슨 간섭계 등 산업계에서 이용되는 간섭계에 대해 설명할 수 있다.
[12고물03-08] 회절의 원리를 이해하고, 일상생활에서 나타나는 회절 현상의 예를 들 수 있다.
[12고물03-09] 단일 슬릿에 의한 회절 실험에서 나타나는 무늬의 특징을 설명하고, 변인에 따른 변화를 예측할 수 있다.
[12고물03-10] 이중 슬릿에 의한 회절 무늬 특징을 알고, 다중 슬릿 등에 의한 회절 현상의 분석에 적용할 수 있다.
[12고물03-11] 분해능과 수차의 정의를 알고, 광학 기기에 적용하여 설명할 수 있다.
[12고물03-12] 편광의 원리를 이해하고, 3D 영상 기술 등 편광이 실생활에 적용되는 사례를 찾아 설명할 수 있다.
[12고물03-13] 영상 디스플레이(LCD, PDP, OLED 등)에 적용된 물리학적 원리를 조사하여 설명할 수 있다.
[12고물04-01] 가속 좌표계 안에서 관성력을 도입하여, 가속 좌표계 에서 물체의 운동을 설명할 수 있다.
[12고물04-02] 특수 상대성 이론의 가정을 알고 시간 팽창, 길이 수축, 동시성의 상대성에 대해 사고 실험을 통해 설명할 수 있다.
[12고물04-03] 특수 상대성 이론을 이용하여 빠른 속도로 움직이는 물체의 질량과 에너지 관계를 설명할 수 있다.
[12고물04-04] 일반 상대성 이론의 원리를 바탕으로 중력 렌즈와 블랙홀, 중력에 의한 시간 변화 등을 정성적으로 설명할 수 있다.
[12고물04-05] 보어의 양자 가설을 이용하여 수소 원자 모형의 에너지 준위와 스펙트럼의 관계를 설명할 수 있다.
[12고물04-06] 1차원 무한 퍼텐셜 상자 속의 입자가 갖는 파동 함수와 에너지 준위를 계산하여 해석할 수 있다.
[12고물04-07] 핵분열과 핵융합의 기본 과정을 이해하고, 그 활용 기술의 위험과 안전에 대해 토론할 수 있다.
[12고물04-08] 별에서의 핵융합 반응과 플라스마에 대해 설명하고, 현재 진행되고 있는 핵융합 기술 연구에 대한 전망을 토의할 수 있다.
[12고물04-09] 네 가지 기본 상호 작용을 알고, 그 크기와 작용 범위를 비교할 수 있다.
[12고물04-10] 표준 모형에 있는 쿼크, 렙톤, 매개 입자의 특성을 비교하여 설명할 수 있다.
[12고물04-11] 안개상자, 가이거 검출기, CERN의 입자 가속기 등 여러 가지 검출기에 대해 조사하여 발표할 수 있다.

주제예시

[12고물03-04] · 실험 수조 물결파 함수 분석과 레이저 이중 슬릿 무늬 통합 실험 수조 물결파를 파동 함수로 표현해 파수·속력을 구하고, 같은 파동 원리로 레이저 이중 슬릿 간섭 무늬 특징을 함께 분석한다. 소재: 수조 물결파, 레이저 이중 슬릿 (수조 물결파, 파동 함수, 레이저 이중 슬릿, 간섭 무늬, 파동 속력)
[12고물03-12] · 조사 3D 편광 안경과 스마트폰 디스플레이의 영상 기술 원리 비교 3D 영화관 편광 안경의 편광 원리와 스마트폰 OLED 디스플레이의 발광 원리를 각각 조사해 영상 표시 기술로 비교 정리한다. 소재: 3D 편광 안경, 스마트폰 OLED 디스플레이 (3D 편광 안경, 스마트폰 OLED 디스플레이, 편광 원리, 영상 디스플레이, 발광 구조)
[12고물04-07] · 토론 원자력 핵분열과 인공태양 핵융합 기술의 안전성·전망 비교 토론 원자력 발전소의 핵분열 기술과 KSTAR 인공태양 핵융합 기술을 각각 조사해 위험·안전성과 연구 전망을 비교 토론한다. 소재: 원자력 핵분열, 인공태양 핵융합 (원자력 핵분열, 인공태양 핵융합, 위험과 안전, 연구 전망, 기술 비교)
[12고물01-23] · 조사 SNS 정보 확산 네트워크의 비선형 물리학 해석 SNS 게시물의 확산 네트워크 구조를 수집·분석해 비선형 물리학 관점에서 복잡계 물리학의 활용 가능성을 토의한다. 소재: SNS 정보 확산 네트워크 (SNS 정보 확산 네트워크, 비선형 물리학, 복잡계, 네트워크 이론, 확산 패턴)
[12고물04-03] · 조사 입자가속기 질량-에너지 관계와 양자점 디스플레이 파동 함수 통합 분석 입자가속기에서 관측되는 질량-에너지 관계를 특수 상대성 이론으로 설명하고, 양자점 디스플레이 입자의 파동 함수를 무한 퍼텐셜 상자로 계산한다. 소재: 입자가속기, 양자점 디스플레이 (입자가속기, 질량-에너지 관계, 양자점 디스플레이, 무한 퍼텐셜 상자, 파동 함수)
[12고물02-17] · 조사 인체 청각 기관과 체지방 측정기의 물리적 작동 원리 비교 달팽이관의 청각 작동 원리와 체지방 측정기의 전기 저항 측정 원리를 각각 물리적으로 설명하고 인체 진단 기술로서 비교한다. 소재: 달팽이관, 체지방 측정기 (달팽이관, 체지방 측정기, 물리적 작동 원리, 전기 저항, 인체 진단 기술)
[12고물01-13] · 조사 자전거 바퀴의 병진·회전 운동 비교 분석 자전거 주행 영상에서 바퀴의 병진 운동과 회전 운동을 분리해 각변위·각속도·각가속도를 수식으로 표현하고 비교한다. 소재: 자전거 바퀴 주행 영상 (자전거 바퀴 주행 영상, 병진 운동, 회전 운동, 각변위·각속도, 각가속도)
[12고물03-02] · 실험 돋보기 렌즈 방정식과 스피커 음파의 파동 함수 통합 분석 돋보기 볼록 렌즈의 상 형성을 렌즈 방정식으로 계산하고, 스피커에서 나오는 음파를 파동 함수로 표현해 파수·진동수를 구한다. 소재: 돋보기 볼록 렌즈, 스피커 음파 (돋보기 볼록 렌즈, 렌즈 방정식, 스피커 음파, 파동 함수, 진동수)
[12고물02-09] · 실험 전자석 솔레노이드 내부 자기장의 암페어 법칙 계산 직접 감은 솔레노이드 전자석의 코일 수와 전류를 바꿔가며 내부 자기장을 암페어 법칙으로 계산하고 철가루로 자기장 분포를 관찰한다. 소재: 솔레노이드 전자석 (솔레노이드 전자석, 암페어 법칙, 내부 자기장, 코일 수, 철가루 관찰)
[12고물01-11] · 실험 당구공 충돌 실험의 운동량 보존 유도 당구공 두 개의 충돌 전후 속도를 촬영·분석해 뉴턴 법칙으로부터 운동량 보존 법칙을 유도하고 실측으로 검증한다. 소재: 당구공 충돌 (당구공 충돌, 충돌 전후 속도, 뉴턴 법칙, 운동량 보존, 실측 검증)
[12고물01-08] · 실험 자이로드롭의 보존력 특성과 역학적 에너지 보존 검증 자이로드롭 낙하 구간에서 작용하는 중력의 보존력 특성을 정리하고, 역학적 에너지 보존 법칙으로 낙하 속도를 계산해 검증한다. 소재: 자이로드롭 (자이로드롭, 보존력 특성, 역학적 에너지 보존, 낙하 속도, 이론값 검증)
[12고물02-04] · 조사 물 분자의 전기 쌍극자 전기장·전위 계산 물 분자를 전기 쌍극자로 모형화해 쌍극자 모멘트를 구하고, 주변 전기장과 전위를 계산해 극성 분자 특성을 설명한다. 소재: 물 분자 쌍극자 (물 분자 쌍극자, 쌍극자 모멘트, 전기장 계산, 전위 계산, 극성 분자)
[12고물02-03] · 조사 전자레인지 금속망의 도체 전기장 차폐 원리 분석 전자레인지 문에 있는 금속망을 도체로 보고 내부·외부 전기장 분포를 예측해 전자파 차단 원리를 설명한다. 소재: 전자레인지 금속망 (전자레인지 금속망, 도체 전기장, 내부·외부 전기장, 전자파 차단, 도체 예측)
[12고물04-02] · 조사 GPS 시간 팽창과 블랙홀 시간 변화의 상대성 이론 통합 비교 GPS 위성의 시간 팽창을 특수 상대성 이론으로 설명하고, 블랙홀 근처의 중력에 의한 시간 변화를 일반 상대성 이론으로 비교 정리한다. 소재: GPS 시간 팽창, 블랙홀 시간 변화 (GPS 시간 팽창, 블랙홀 시간 변화, 특수 상대성 이론, 일반 상대성 이론, 중력 시간 지연)
[12고물01-04] · 실험 그네 흔들림의 단진자 주기 변인 탐구 놀이터 그네의 줄 길이와 진폭을 바꿔가며 흔들림 주기를 측정하고, 단진자 이론값과 비교해 주기에 영향을 주는 변인을 찾는다. 소재: 그네 흔들림 (그네 흔들림, 줄 길이, 진폭, 주기 측정, 단진자 이론값)
[12고물03-11] · 조사 천체망원경 수차 문제와 스마트폰 디스플레이 원리 통합 조사 천체망원경의 분해능·수차 한계를 조사하고, 스마트폰 OLED 디스플레이에 적용된 물리학적 원리를 함께 정리해 광학 기술로 비교한다. 소재: 천체망원경, 스마트폰 OLED 디스플레이 (천체망원경 수차, 스마트폰 OLED 디스플레이, 분해능, 영상 디스플레이, 광학 기술 비교)
[12고물02-03] · 실험 도체 내부 전기장 예측과 평행판 축전기 유전체 역할 통합 분석 도체와 유전체 내부·외부의 전기장을 각각 예측해 비교하고, 평행판 축전기에서 유전체가 전기 용량을 키우는 역할을 계산으로 검증한다. 소재: 도체 전기장, 유전체 전기장 (도체 전기장, 유전체 전기장, 평행판 축전기, 전기 용량 계산, 내부·외부 비교)
[12고물02-18] · 조사 체지방 측정기의 인체 전기 저항 원리 해석 체지방 측정기가 인체에 미세 전류를 흘려 체지방률을 계산하는 원리를 인체 구조의 전자기학적 저항 특성으로 해석한다. 소재: 체지방 측정기 (체지방 측정기, 인체 전기 저항, 미세 전류, 체지방률 계산, 전자기학적 해석)
[12고물01-01] · 조사 양궁 화살 발사의 벡터 연산과 가속 구간 미분 분석 양궁 화살이 활시위를 떠나는 순간의 위치·속도를 벡터로 표현해 내적·외적을 계산하고, 가속 구간을 미분으로 분석해 등가속도 운동 관계로 정리한다. 소재: 양궁 화살 발사 (양궁 화살 발사, 위치·속도 벡터, 내적·외적, 가속 구간, 등가속도 운동)
[12고물03-08] · 실험 CD 표면 회절과 레이저 단일 슬릿 회절 무늬 통합 실험 CD 표면 회절 현상의 원리를 설명하고, 레이저로 단일 슬릿 회절 실험을 수행해 무늬 특징과 변인에 따른 변화를 비교한다. 소재: CD 표면 회절, 레이저 단일 슬릿 (CD 표면 회절, 레이저 단일 슬릿, 회절 무늬, 트랙 간격, 슬릿 폭)
[12고물01-11] · 조사 볼링공 투구의 운동량 보존 법칙 유도와 회전 운동 비교 볼링공이 레인을 굴러가는 투구 과정에서 운동량 보존 법칙을 유도하고, 병진 운동과 회전 운동을 각속도로 비교 표현한다. 소재: 볼링공 투구 (볼링공 투구, 운동량 보존 법칙, 병진 운동, 회전 운동, 각속도)
[12고물03-04] · 실험 기타 현의 진동 파동 함수 분석 기타 현을 튕겨 발생한 진동을 파동 함수로 표현하고, 현의 장력을 바꿔가며 파수·진동수·파동 속력을 구한다. 소재: 기타 현 진동 (기타 현 진동, 파동 함수, 파수, 진동수, 파동 속력)
[12고물01-09] · 실험 놀이공원 자이로드롭 낙하의 역학적 에너지 보존 검증 자이로드롭 낙하 구간의 높이와 속도를 측정해 역학적 에너지 보존 법칙으로 이론값을 계산하고 실측값과 비교한다. 소재: 자이로드롭 낙하 구간 (자이로드롭 낙하 구간, 높이·속도 측정, 역학적 에너지 보존, 이론값 계산, 실측값 비교)
[12고물02-12] · 실험 가정용 콘센트 교류 전기의 발생 원리와 주기적 변화 예측 가정용 콘센트에서 공급되는 교류 전기의 파형을 오실로스코프로 관찰해 발생 원리를 이해하고 주기적 변화를 예측한다. 소재: 가정용 콘센트 교류 (가정용 콘센트 교류, 교류 발생 원리, 주기적 변화, 오실로스코프 파형, 교류 기전력)
[12고물02-17] · 조사 인간 달팽이관의 청각 작동 원리 물리적 설명 인간 달팽이관 구조 자료를 조사해 소리의 진동이 전기 신호로 변환되는 청각 기관의 작동 원리를 물리적으로 설명한다. 소재: 달팽이관 구조 (달팽이관 구조, 청각 작동 원리, 소리 진동 변환, 전기 신호, 물리적 설명)
[12고물04-08] · 조사 태양 핵융합 반응과 원자핵 강한 상호작용 통합 분석 태양 내부 핵융합 반응 과정을 설명하고, 원자핵을 결속시키는 강한 상호작용을 네 가지 기본 상호작용 중 하나로 비교 정리한다. 소재: 태양 핵융합 반응 (태양 핵융합 반응, 강한 상호작용, 네 가지 기본 상호작용, 플라스마, 원자핵 결속)
[12고물01-20] · 조사 공유 자전거 이용 패턴의 열역학적 관점과 엔트로피 사회 현상 분석 공유 자전거의 지역별 이용·반납 패턴 데이터를 열과 일의 출입에 비유해 해석하고, 엔트로피 관점의 사회 현상 분석 사례로 제시한다. 소재: 공유 자전거 이용 패턴 (공유 자전거 이용 패턴, 열역학 제1법칙 비유, 엔트로피 관점, 사회 현상 분석, 무질서도)
[12고물02-03] · 조사 전자레인지 금속망 도체 특성과 축전기 회로 전기 용량 통합 분석 전자레인지 금속망의 도체 전기장 차폐 원리를 예측하고, 세라믹 축전기의 직렬·병렬 연결에 따른 전기 용량 변화를 계산한다. 소재: 전자레인지 금속망, 세라믹 축전기 (전자레인지 금속망, 도체 전기장, 세라믹 축전기, 직렬·병렬 연결, 전기 용량 계산)
[12고물03-08] · 조사 CD 표면 무지갯빛의 회절 현상 원리 설명 CD 표면에서 빛이 무지갯빛으로 반사되는 현상을 회절 원리로 설명하고 트랙 간격과의 관계를 정리한다. 소재: CD 표면 무지갯빛 (CD 표면 무지갯빛, 회절 원리, 트랙 간격, 일상생활 회절, 빛 반사)
[12고물01-21] · 조사 코로나19 확산 데이터의 엔트로피와 비선형 물리학 통합 분석 코로나19 확산 데이터를 엔트로피 증가 관점으로 해석하고, 비선형 물리학을 이용한 복잡계 물리학의 활용 사례로 함께 토의한다. 소재: 코로나19 확산 데이터 (코로나19 확산 데이터, 엔트로피 증가, 비선형 물리학, 복잡계 물리학, 확산 패턴)
[12고물02-04] · 실험 물 분자 쌍극자와 평행판 축전기 유전체 역할 통합 설명 물 분자를 전기 쌍극자로 모형화해 전기장·전위를 계산하고, 물이 평행판 축전기의 유전체로 쓰일 때 전기 용량이 커지는 원리를 설명한다. 소재: 물 분자 쌍극자, 평행판 축전기 (물 분자 쌍극자, 전기장 계산, 평행판 축전기, 유전체 역할, 전기 용량)
[12고물03-12] · 조사 3D 영화관 편광 안경의 편광 원리 분석 3D 영화관에서 사용하는 편광 안경의 원리를 조사해 좌우 영상을 분리하는 편광 기술의 실생활 적용 사례로 설명한다. 소재: 3D 영화관 편광 안경 (3D 영화관 편광 안경, 편광 원리, 좌우 영상 분리, 실생활 적용, 편광 필름)
[12고물02-07] · 실험 전자석 회로의 키르히호프 법칙 전류 예측과 암페어 법칙 자기장 계산 전자석 솔레노이드 회로에 키르히호프 법칙을 적용해 전류를 예측하고, 암페어 법칙으로 솔레노이드 내부 자기장을 계산한다. 소재: 전자석 솔레노이드 회로 (전자석 솔레노이드 회로, 키르히호프 법칙, 암페어 법칙, 전류 예측, 내부 자기장)
[12고물02-13] · 조사 라디오 수신 회로의 임피던스 계산과 LC 공진 주파수 선택 분석 라디오 수신 회로의 임피던스를 리액턴스로 계산하고, LC회로의 공진 현상이 특정 주파수를 선택하는 원리로 활용됨을 설명한다. 소재: 라디오 수신 회로 (라디오 수신 회로, 임피던스 계산, LC회로 공진, 주파수 선택, 리액턴스)
[12고물01-21] · 조사 도시 쓰레기 분리배출 데이터의 엔트로피·열역학 제2법칙 관점 분석 도시 쓰레기 분리배출 정확도 데이터를 엔트로피 개념으로 해석하고, 사회 현상 분석에 열역학 제2법칙을 적용하는 사례로 제시한다. 소재: 쓰레기 분리배출 데이터 (쓰레기 분리배출 데이터, 엔트로피, 열역학 제2법칙, 무질서도, 사회 현상 분석)
[12고물03-07] · 조사 마이컬슨 간섭계 원리와 CD 표면 회절 현상 통합 분석 마이컬슨 간섭계의 산업계 활용 사례를 조사하고, CD 표면에서 나타나는 회절 현상의 원리를 함께 정리해 파동 현상을 비교한다. 소재: 마이컬슨 간섭계, CD 표면 회절 (마이컬슨 간섭계, CD 표면 회절, 회절 원리, 산업계 활용, 파동 현상 비교)
[12고물02-01] · 실험 대전된 풍선의 가우스 법칙 전기장 계산 고무 풍선을 문질러 대칭적으로 대전시킨 뒤 가우스 법칙을 적용해 주변 전기장 세기를 계산하고 거리에 따른 변화를 정리한다. 소재: 대전된 풍선 (대전된 풍선, 가우스 법칙, 전기장 계산, 대칭 전하 분포, 거리별 변화)
[12고물02-16] · 조사 와이파이 공유기 전자기파의 발생 원리와 성질 구별 와이파이 공유기가 방출하는 전자기파의 발생 원리를 조사하고, 주파수대별 전자기파 종류와 성질을 구별해 정리한다. 소재: 와이파이 공유기 전자기파 (와이파이 공유기 전자기파, 발생 원리, 전자기파 종류, 성질 구별, 주파수대)
[12고물01-19] · 실험 자전거 타이어 펌프질의 이상 기체 방정식과 열역학 제1법칙 통합 설명 자전거 펌프로 타이어를 채울 때 압력 변화를 이상 기체 방정식으로 계산하고, 손잡이가 뜨거워지는 현상을 열역학 제1법칙으로 설명한다. 소재: 자전거 타이어 펌프질 (자전거 타이어 펌프질, 이상 기체 방정식, 열역학 제1법칙, 압력 변화, 열과 일의 출입)
[12고물04-09] · 발표 기본 상호작용 비교와 CERN 입자 검출기 기술 통합 발표 네 가지 기본 상호작용의 크기와 작용 범위를 비교하고, 이를 실험적으로 관측하는 CERN 입자 가속기·검출기의 원리를 함께 발표한다. 소재: 네 가지 기본 상호작용, CERN 입자 가속기 (네 가지 기본 상호작용, CERN 입자 가속기, 입자 검출기, 작용 범위, 검출 원리)
[12고물03-06] · 조사 레이저 이중 슬릿 간섭 무늬와 나비 날개 회절색 통합 분석 레이저 이중 슬릿 간섭 무늬 특징을 측정하고, 나비 날개 표면의 미세 구조에서 나타나는 회절 현상의 원리를 함께 설명한다. 소재: 레이저 이중 슬릿, 나비 날개 회절색 (레이저 이중 슬릿, 나비 날개 회절색, 간섭 무늬, 회절 원리, 미세 구조)
[12고물04-07] · 토론 원자력 핵분열 안전성과 원자핵 강한 상호작용 통합 분석 원자력 발전소 핵분열 기술의 위험과 안전을 토론하고, 원자핵을 결속시키는 강한 상호작용을 네 가지 기본 상호작용으로 비교 정리한다. 소재: 원자력 핵분열 (원자력 핵분열, 강한 상호작용, 네 가지 기본 상호작용, 위험과 안전, 원자핵 결속)
[12고물02-05] · 실험 세라믹 축전기 회로의 직렬·병렬 전기 용량 계산 세라믹 축전기 여러 개를 직렬·병렬로 연결해 회로를 구성하고, 연결 방식에 따른 전기 용량 변화를 계산·측정한다. 소재: 세라믹 축전기 (세라믹 축전기, 직렬연결, 병렬연결, 전기 용량 계산, 회로 구성)
[12고물01-14] · 조사 피겨스케이팅 팔 모으기 동작의 회전 동역학 법칙 유도 피겨스케이팅 선수가 팔을 모으며 회전 속도가 빨라지는 장면을 분석해 회전 관성·각운동량·돌림힘 정의로부터 관련 법칙을 유도한다. 소재: 피겨스케이팅 팔 모으기 동작 (피겨스케이팅 팔 모으기 동작, 회전 관성, 각운동량, 돌림힘, 회전 속도 변화)
[12고물04-02] · 조사 GPS 위성 시계의 특수 상대성 이론 시간 팽창 사고 실험 GPS 위성이 지구보다 빠르게 움직여 시계가 느려지는 현상을 특수 상대성 이론의 시간 팽창 가정으로 사고 실험을 통해 설명한다. 소재: GPS 위성 시계 (GPS 위성 시계, 시간 팽창, 특수 상대성 이론, 사고 실험, 동시성의 상대성)
[12고물01-11] · 실험 교통사고 재현 실험의 운동량 보존 법칙 유도와 충돌 현상 토의 소형 모형차 충돌 실험으로 운동량 보존 법칙을 유도하고, 실제 교통사고 사례에서 이 법칙이 적용되는 충돌 현상을 토의한다. 소재: 모형차 충돌 실험 (모형차 충돌 실험, 운동량 보존 법칙, 교통사고 사례, 충돌 현상, 탄성·비탄성 충돌)
[12고물01-17] · 조사 인공위성 궤도 계산과 위성 내부 기체 이상 기체 방정식 적용 인공위성의 궤도·속도를 케플러 법칙으로 계산하고, 위성 내부 압력 유지 장치 기체를 이상 기체 방정식으로 분석한다. 소재: 인공위성 궤도, 위성 내부 기체 (인공위성 궤도, 케플러 법칙, 위성 내부 기체, 이상 기체 방정식, 압력 유지 장치)
[12고물01-09] · 조사 체조 도마 착지 동작의 에너지 보존과 질량 중심 이동 분석 체조 도마 착지 영상에서 역학적 에너지 보존 법칙을 적용해 낙하 속도를 계산하고, 신체 질량 중심의 이동 경로를 벡터로 표현한다. 소재: 체조 도마 착지 영상 (체조 도마 착지 영상, 역학적 에너지 보존, 질량 중심 이동, 벡터 표현, 낙하 속도)
[12고물02-14] · 조사 안테나 LC회로의 공진 현상과 전자기파 종류 구별 통합 분석 라디오 안테나 LC회로의 공진 현상으로 특정 주파수 수신 원리를 설명하고, 수신되는 전자기파의 발생 원리와 종류를 함께 구별한다. 소재: 라디오 안테나 LC회로 (라디오 안테나 LC회로, 공진 현상, 전자기파 발생 원리, 전자기파 종류, 주파수 수신)
[12고물04-06] · 조사 양자점 디스플레이 에너지 준위와 태양 핵융합 반응 통합 분석 양자점 디스플레이의 발광 에너지 준위를 무한 퍼텐셜 상자 모형으로 계산하고, 태양 내부 핵융합 반응과 플라스마 상태를 함께 설명한다. 소재: 양자점 디스플레이, 태양 핵융합 반응 (양자점 디스플레이, 태양 핵융합 반응, 무한 퍼텐셜 상자, 에너지 준위, 플라스마)
[12고물03-10] · 조사 회절격자 다중 슬릿 무늬와 천체망원경 분해능 통합 분석 회절격자의 다중 슬릿 회절 무늬 특징을 분석하고, 이를 천체망원경의 분해능·수차 문제와 연결해 관측 한계를 설명한다. 소재: 회절격자, 천체망원경 (회절격자 다중 슬릿, 천체망원경 분해능, 수차, 관측 한계, 회절 무늬)
[12고물01-10] · 토론 당구 계의 질량 중심 운동과 충돌 현상 토의 당구공 여러 개가 얽힌 충돌계의 질량 중심 운동을 벡터로 표현하고, 운동량 보존 법칙이 적용되는 여러 충돌 현상을 토의한다. 소재: 당구공 충돌계 (당구공 충돌계, 질량 중심 운동, 벡터 표현, 운동량 보존, 충돌 현상)
[12고물04-04] · 조사 블랙홀 중력 렌즈와 양자점 디스플레이의 에너지 준위 통합 조사 블랙홀 중력 렌즈 현상을 일반 상대성 이론으로 정성적으로 설명하고, 양자점 디스플레이의 발광 에너지 준위를 무한 퍼텐셜 상자로 계산한다. 소재: 블랙홀 중력 렌즈, 양자점 디스플레이 (블랙홀 중력 렌즈, 양자점 디스플레이, 일반 상대성 이론, 무한 퍼텐셜 상자, 에너지 준위)
[12고물04-09] · 조사 기본 상호작용 비교와 힉스 입자의 표준 모형 통합 분석 네 가지 기본 상호작용의 크기와 범위를 비교하고, CERN의 힉스 입자 발견을 표준 모형의 매개 입자 관점에서 함께 설명한다. 소재: 힉스 입자 (네 가지 기본 상호작용, 힉스 입자, 표준 모형, 매개 입자, CERN)
[12고물03-09] · 실험 레이저를 이용한 단일 슬릿 회절 무늬 실험 레이저 광원으로 단일 슬릿 회절 실험을 수행해 무늬 특징을 관찰하고, 슬릿 폭을 바꿔가며 무늬 변화를 예측한다. 소재: 레이저 단일 슬릿 (레이저 단일 슬릿, 회절 무늬, 슬릿 폭, 무늬 특징, 변인 예측)
[12고물01-02] · 조사 자동차 서스펜션 스프링의 가속도 미분과 진자 주기 통합 분석 자동차 서스펜션이 노면 충격을 받을 때 가속도를 미분으로 계산하고, 스프링을 용수철 진자로 근사해 진동 주기를 정량 계산한다. 소재: 자동차 서스펜션 스프링 (자동차 서스펜션 스프링, 가속도 미분, 용수철 진자, 진동 주기, 노면 충격)
[12고물03-03] · 조사 현미경 광학 원리와 관찰 시료의 파동 함수 분석 통합 현미경의 광학 기계 원리를 조사하고, 관찰 대상인 물결파 시료의 파동 함수로부터 파수·진동수·속력을 구해 함께 정리한다. 소재: 현미경 광학 원리, 물결파 시료 (현미경 광학 원리, 물결파 시료, 파동 함수, 파수, 진동수)
[12고물02-09] · 실험 자전거 발전기 코일의 암페어 법칙 자기장과 패러데이 법칙 유도 기전력 자전거 발전기 코일 내부 자기장을 암페어 법칙으로 계산하고, 바퀴 회전에 따른 자기 선속 변화로 패러데이 법칙의 유도 기전력을 설명한다. 소재: 자전거 발전기 코일 (자전거 발전기 코일, 암페어 법칙, 패러데이 법칙, 유도 기전력, 자기 선속 변화)
[12고물01-02] · 조사 KTX 가속 구간의 등가속도 운동 미분 해석 KTX 출발 구간의 속도-시간 데이터를 수집해 미분으로 가속도를 구하고, 등가속도 운동 공식으로 위치·속도·가속도 관계를 검증한다. 소재: KTX 가속 구간 (KTX 가속 구간, 속도-시간 데이터, 미분, 등가속도 운동, 위치·속도 관계)
[12고물01-13] · 조사 자전거 바퀴의 회전 운동과 회전 동역학 법칙 유도 자전거 바퀴의 병진·회전 운동을 각속도로 표현하고, 회전 관성과 돌림힘 정의로부터 회전 동역학 법칙을 유도한다. 소재: 자전거 바퀴 (자전거 바퀴, 각속도, 회전 관성, 돌림힘, 회전 동역학)
[12고물01-21] · 실험 잉크 확산 현상의 엔트로피와 열역학 제2법칙 적용 물에 떨어뜨린 잉크가 저절로 퍼지는 현상을 엔트로피 개념과 열역학 제2법칙으로 설명하고 비가역성을 정리한다. 소재: 잉크 확산 실험 (잉크 확산 실험, 엔트로피, 열역학 제2법칙, 비가역성, 자연 현상)
[12고물02-07] · 실험 이어폰 케이블 회로의 전류 예측과 주변 자기장 계산 통합 이어폰 케이블 회로에 키르히호프 법칙을 적용해 전류를 예측하고, 흐르는 전류가 만드는 주변 자기장을 비오-사바르 법칙으로 계산한다. 소재: 이어폰 케이블 회로 (이어폰 케이블 회로, 키르히호프 법칙, 비오-사바르 법칙, 전류 예측, 자기장 계산)
[12고물04-06] · 토론 양자점 디스플레이 에너지 준위와 원자력 핵분열 안전성 통합 조사 양자점 디스플레이의 에너지 준위를 무한 퍼텐셜 상자 모형으로 계산하고, 원자력 발전의 핵분열 기술 위험과 안전에 대해 토론한다. 소재: 양자점 디스플레이, 원자력 핵분열 (양자점 디스플레이, 무한 퍼텐셜 상자, 원자력 핵분열, 위험과 안전, 에너지 준위)
[12고물02-14] · 조사 라디오 튜너 회로의 LC 공진 현상 분석 라디오 튜너에 쓰이는 LC회로의 구조를 조사해 전기 진동과 공진 현상을 이해하고 주파수 선택 원리에 활용되는 예를 설명한다. 소재: 라디오 튜너 LC회로 (라디오 튜너 LC회로, 전기 진동, 공진 현상, 주파수 선택, RLC회로)
[12고물04-09] · 조사 원자핵 안정성의 네 가지 기본 상호작용 비교 원자핵의 안정성을 유지하는 강한 상호작용을 중심으로 네 가지 기본 상호작용의 크기와 작용 범위를 비교해 정리한다. 소재: 원자핵 안정성 (원자핵 안정성, 네 가지 기본 상호작용, 강한 상호작용, 작용 범위, 크기 비교)
[12고물01-22] · 조사 도시 교통 정체 현상의 엔트로피 관점 분석 도시 교통 정체 데이터를 엔트로피 관점에서 무질서도로 해석해, 사회 현상 분석에 물리학 법칙을 적용하는 사례로 제시한다. 소재: 도시 교통 정체 데이터 (도시 교통 정체 데이터, 엔트로피 관점, 무질서도, 사회 현상 분석, 물리학 법칙 적용)
[12고물04-11] · 발표 CERN 대형강입자충돌기의 입자 검출 기술 발표 CERN 대형강입자충돌기(LHC)에 사용되는 안개상자·가이거 검출기 등 입자 검출기의 작동 원리를 조사해 발표한다. 소재: CERN 대형강입자충돌기 (CERN 대형강입자충돌기, 안개상자, 가이거 검출기, 입자 가속기, 검출 원리)
[12고물01-14] · 토론 피겨스케이팅 스핀 가속의 회전 동역학과 각운동량 보존 통합 분석 피겨스케이팅 스핀에서 팔을 모을 때 회전 관성·각운동량 정의로 법칙을 유도하고, 각운동량 보존이 일상 사례에도 적용됨을 토의한다. 소재: 피겨스케이팅 스핀 (피겨스케이팅 스핀, 회전 관성, 각운동량 보존, 돌림힘, 일상 사례)
[12고물02-17] · 조사 청각 기관의 물리적 작동 원리와 CT 영상 장치 원리 비교 분석 달팽이관의 청각 작동 원리를 물리적으로 설명하고, X선을 이용한 CT 영상 장치의 촬영 원리를 함께 조사해 인체 감지 기술로 비교한다. 소재: 달팽이관, CT 영상 장치 (달팽이관, 청각 작동 원리, CT 영상 장치, X선 원리, 인체 감지 기술)
[12고물01-22] · 조사 금융시장 주가 변동 데이터의 엔트로피와 비선형 물리학 해석 금융시장 주가 변동 데이터를 엔트로피 관점의 사회 현상 분석과 비선형 물리학의 복잡계 관점에서 함께 해석해 토의한다. 소재: 금융시장 주가 변동 데이터 (금융시장 주가 변동 데이터, 엔트로피 관점, 비선형 물리학, 복잡계 물리학, 사회 현상 분석)
[12고물03-01] · 조사 자동차 사이드미러의 상 형성과 블랙박스 카메라 광학 원리 통합 자동차 사이드미러 볼록 거울의 상을 거울 방정식으로 예측하고, 블랙박스 카메라 렌즈 모듈의 광학 원리를 함께 조사한다. 소재: 자동차 사이드미러, 블랙박스 카메라 (자동차 사이드미러, 거울 방정식, 블랙박스 카메라, 광학 기계 원리, 상 형성)
[12고물02-08] · 실험 이어폰 케이블 전류의 비오-사바르 법칙 자기장 계산 이어폰 케이블에 전류를 흘려 주변 자기장을 나침반으로 관측하고, 비오-사바르 법칙으로 자기장 세기를 계산해 비교한다. 소재: 이어폰 케이블 전류 (이어폰 케이블 전류, 비오-사바르 법칙, 자기장 계산, 나침반 관측, 전류 자기장)
[12고물02-07] · 실험 LED 손전등 회로의 키르히호프 법칙 전류·전압 분석 LED 손전등 내부 회로를 분해·재구성해 키르히호프 법칙으로 각 지점의 전류·전압을 예측하고 멀티미터로 검증한다. 소재: LED 손전등 회로 (LED 손전등 회로, 키르히호프 법칙, 전류 예측, 전압 예측, 멀티미터 검증)
[12고물02-19] · 조사 병원 CT 영상 장치의 물리학적 원리 설명 병원에서 사용하는 CT 영상 의학 장치의 촬영 원리를 조사해 X선을 이용한 물리학적 작동 원리를 설명한다. 소재: CT 영상 장치 (CT 영상 장치, X선 원리, 영상 의학 장치, 물리학적 작동 원리, 단면 영상)
[12고물02-10] · 실험 자전거 발전기의 패러데이·렌츠 법칙 유도 기전력 설명 자전거 바퀴에 부착된 발전기의 자기 선속 변화를 측정해 패러데이 법칙과 렌츠 법칙으로 유도 기전력 발생 원리를 설명한다. 소재: 자전거 발전기 (자전거 발전기, 패러데이 법칙, 렌츠 법칙, 유도 기전력, 자기 선속)
[12고물02-09] · 실험 솔레노이드 자기장 계산과 RL회로 전류 변화 통합 분석 솔레노이드 내부 자기장을 암페어 법칙으로 계산하고, 그 솔레노이드가 포함된 RL회로의 전류 변화를 자체 유도 계수와 함께 그래프로 나타낸다. 소재: 솔레노이드 자기장 (솔레노이드 자기장, 암페어 법칙, RL회로, 자체 유도 계수, 전류 변화 그래프)
[12고물04-05] · 조사 수소 원자 스펙트럼과 양자점 디스플레이의 에너지 준위 통합 분석 수소 방전관 스펙트럼을 보어의 양자 가설로 분석하고, 양자점 디스플레이 발광을 무한 퍼텐셜 상자 모형의 에너지 준위로 함께 계산한다. 소재: 수소 방전관 스펙트럼, 양자점 디스플레이 (수소 방전관 스펙트럼, 양자점 디스플레이, 에너지 준위, 보어 양자 가설, 무한 퍼텐셜 상자)
[12고물03-03] · 조사 카메라 렌즈 광학 원리와 렌즈 코팅 박막 간섭 통합 조사 카메라 렌즈 모듈의 광학 기계 원리를 조사하고, 렌즈 표면에 코팅된 박막에서 발생하는 빛 간섭 현상을 수학적으로 해석한다. 소재: 카메라 렌즈 모듈, 렌즈 코팅 박막 (카메라 렌즈 모듈, 광학 기계 원리, 렌즈 코팅 박막, 박막 간섭, 반사 방지)
[12고물03-02] · 조사 카메라 렌즈 방정식 계산과 렌즈 코팅 간섭 현상 통합 분석 카메라 볼록 렌즈의 렌즈 방정식으로 상을 예측하고, 렌즈 표면 코팅에서 발생하는 박막 간섭 현상을 수학적으로 해석한다. 소재: 카메라 볼록 렌즈, 렌즈 코팅 간섭 (카메라 볼록 렌즈, 렌즈 방정식, 렌즈 코팅 간섭, 박막 간섭, 반사 방지 코팅)
[12고물01-17] · 조사 누리호 인공위성의 궤도·속도 케플러 법칙 계산 누리호가 투입한 인공위성의 고도 자료로 케플러 법칙을 이용해 궤도 반지름과 공전 속도를 계산한다. 소재: 누리호 인공위성 (누리호 인공위성, 고도 자료, 케플러 법칙, 궤도 반지름, 공전 속도)
[12고물03-07] · 실험 마이컬슨 간섭계 응용 조사와 레이저 단일 슬릿 회절 실험 통합 마이컬슨 간섭계의 산업계 활용 사례를 조사하고, 레이저로 단일 슬릿 회절 실험을 수행해 무늬 특징을 함께 정리한다. 소재: 마이컬슨 간섭계, 레이저 단일 슬릿 (마이컬슨 간섭계, 레이저 단일 슬릿, 산업계 활용, 회절 무늬, 정밀 측정)
[12고물02-11] · 실험 인덕터 RL회로의 전류 변화 그래프 분석 인덕터가 포함된 RL회로를 구성해 스위치 온·오프 시 전류 변화를 오실로스코프로 측정하고 자체 유도 계수와 함께 그래프로 설명한다. 소재: 인덕터 RL회로 (인덕터 RL회로, 자체 유도 계수, 전류 변화 그래프, 오실로스코프, 스위치 온오프)
[12고물02-03] · 조사 전자레인지 금속망의 도체 전기장과 물 분자 쌍극자 통합 분석 전자레인지 금속망의 도체 전기장 차폐 원리를 예측하고, 내부 음식 속 물 분자를 전기 쌍극자로 모형화해 전자파 흡수 원리를 설명한다. 소재: 전자레인지 금속망, 물 분자 쌍극자 (전자레인지 금속망, 도체 전기장, 물 분자 쌍극자, 전자파 흡수, 쌍극자 모멘트)
[12고물01-18] · 실험 압력밥솥 내부 기체의 분자 운동 모형과 이상 기체 방정식 검증 압력밥솥 내부 기체의 온도·압력 변화를 분자 운동 모형으로 설명하고, 이상 기체 방정식에 대입해 특성을 검증한다. 소재: 압력밥솥 내부 기체 (압력밥솥 내부 기체, 분자 운동 모형, 이상 기체 방정식, 온도·압력 변화, 기체 특성)
[12고물01-20] · 조사 자전거 펌프질의 열역학 제1법칙 과정 설명 자전거 펌프로 공기를 압축할 때 손잡이가 뜨거워지는 현상을 열역학 제1법칙의 열과 일의 출입 관점으로 설명한다. 소재: 자전거 펌프 (자전거 펌프, 공기 압축, 열역학 제1법칙, 열과 일의 출입, 온도 상승)
[12고물04-05] · 토론 수소 원자 에너지 준위와 원자력 핵분열 안전성 통합 토론 수소 방전관 스펙트럼을 보어의 양자 가설로 분석하고, 원자력 발전소의 핵분열 활용 기술의 위험과 안전을 토론한다. 소재: 수소 방전관 스펙트럼, 원자력 핵분열 (수소 방전관 스펙트럼, 원자력 핵분열, 보어 양자 가설, 위험과 안전, 에너지 준위)
[12고물02-08] · 실험 전류 자기장 계산과 코일 유도 기전력 발생 원리 통합 분석 직선 도선 주변의 자기장을 비오-사바르 법칙으로 계산하고, 이 자기장이 변할 때 코일에 유도되는 기전력을 패러데이 법칙으로 설명한다. 소재: 직선 도선 자기장 (직선 도선 자기장, 비오-사바르 법칙, 코일 유도 기전력, 패러데이 법칙, 자기 선속 변화)
[12고물01-18] · 조사 자전거 타이어 공기압의 분자 운동 모형 설명 자전거 타이어 내부 기체의 온도·압력 변화를 분자 운동 모형으로 설명하고, 내부 에너지와의 관계를 정리한다. 소재: 자전거 타이어 기체 (자전거 타이어 기체, 온도·압력 변화, 분자 운동 모형, 내부 에너지, 기체 분자 운동)
[12고물02-15] · 조사 5G 기지국 전자기파의 맥스웰 방정식 유도와 파동 성질 구별 5G 기지국이 방출하는 전자기파의 발생 원리를 맥스웰 방정식으로부터 유도하고, 주파수대별 전자기파 종류와 성질을 구별한다. 소재: 5G 기지국 전자기파 (5G 기지국 전자기파, 맥스웰 방정식, 전자기파 발생 원리, 성질 구별, 주파수대)
[12고물02-15] · 토론 맥스웰 방정식의 전자기파 파동 방정식 유도와 과학사적 의미 토의 맥스웰 방정식으로부터 전자기파 파동 방정식을 유도하는 과정을 정리하고, 그 발표가 갖는 과학사적 의미를 토의한다. 소재: 맥스웰 방정식 (맥스웰 방정식, 전자기파 파동 방정식, 과학사적 의미, 전자기 통일, 토의)
[12고물03-02] · 실험 돋보기 볼록 렌즈의 상 형성 렌즈 방정식 검증 돋보기에 쓰이는 볼록 렌즈의 초점 거리를 측정하고, 물체 거리를 바꿔가며 렌즈 방정식으로 상의 위치와 배율을 예측·검증한다. 소재: 돋보기 볼록 렌즈 (돋보기 볼록 렌즈, 초점 거리, 렌즈 방정식, 상의 배율, 광선 추적)
[12고물03-11] · 조사 천체망원경의 분해능과 수차 조사 천체망원경 렌즈의 분해능 한계와 색수차·구면수차 등 수차의 원인을 조사해 관측 화질에 미치는 영향을 설명한다. 소재: 천체망원경 (천체망원경, 분해능, 수차, 색수차, 관측 화질)
[12고물03-03] · 실험 현미경 광학 원리 조사와 레이저 이중 슬릿 간섭 무늬 통합 실험 현미경의 광학 기계 원리를 조사하고, 레이저를 이용한 이중 슬릿 실험으로 간섭 무늬 특징을 측정해 파동 광학과 연결한다. 소재: 현미경 광학 원리, 레이저 이중 슬릿 (현미경 광학 원리, 레이저 이중 슬릿, 간섭 무늬, 파동 광학, 광학 기계)
[12고물04-03] · 조사 입자가속기 질량-에너지 관계와 수소 원자 에너지 준위 통합 분석 입자가속기의 질량-에너지 관계를 특수 상대성 이론으로 설명하고, 수소 방전관 스펙트럼을 보어의 양자 가설 에너지 준위로 함께 분석한다. 소재: 입자가속기, 수소 방전관 스펙트럼 (입자가속기, 질량-에너지 관계, 수소 방전관 스펙트럼, 보어 양자 가설, 에너지 준위)
[12고물01-15] · 토론 고양이 낙하 자세의 각운동량 보존 사례 토의 고양이가 낙하 중 몸을 비틀어 자세를 바로잡는 영상을 분석해 각운동량 보존 법칙이 적용되는 예로 토의한다. 소재: 고양이 낙하 영상 (고양이 낙하 영상, 자세 비틀기, 각운동량 보존, 일상생활 사례, 토의)
[12고물02-01] · 실험 대전된 풍선 전기장 계산과 물 분자 쌍극자 인력 통합 분석 대전된 풍선 주변 전기장을 가우스 법칙으로 계산하고, 이 전기장이 물 분자 쌍극자를 끌어당겨 물줄기가 휘는 현상을 함께 설명한다. 소재: 대전된 풍선, 물 분자 쌍극자 (대전된 풍선, 가우스 법칙, 물 분자 쌍극자, 전기장 계산, 물줄기 휘어짐)
[12고물02-18] · 조사 체지방 측정기와 CT 영상 장치의 인체 진단 물리 원리 비교 체지방 측정기의 전기 저항 측정 원리와 CT 영상 장치의 X선 촬영 원리를 각각 조사해 인체 구조 해석에 쓰이는 물리학 원리로 비교한다. 소재: 체지방 측정기, CT 영상 장치 (체지방 측정기, CT 영상 장치, 전기 저항, X선 원리, 인체 구조 해석)
[12고물01-03] · 실험 놀이터 시소의 포물선 낙하와 그네 단진동 비교 탐구 놀이터 시소에서 튕겨나가는 물체의 포물선 운동과 옆 그네의 단진동 주기를 함께 측정해 두 운동 형태의 변인을 비교한다. 소재: 놀이터 시소 (놀이터 시소, 포물선 운동, 그네 단진동, 주기 측정, 운동 형태 비교)
[12고물03-09] · 실험 레이저 단일 슬릿 회절 실험과 카메라 렌즈 분해능·수차 통합 조사 레이저 단일 슬릿 회절 무늬 특징을 실험으로 확인하고, 이를 바탕으로 카메라 렌즈의 분해능·수차 한계를 조사해 연결한다. 소재: 레이저 단일 슬릿, 카메라 렌즈 (레이저 단일 슬릿, 카메라 렌즈 분해능, 수차, 회절 무늬, 해상도 한계)
[12고물03-13] · 조사 스마트폰 OLED 디스플레이의 물리학적 원리 조사 스마트폰 OLED 디스플레이의 자체 발광 구조를 조사해 적용된 물리학적 원리를 LCD 방식과 비교해 설명한다. 소재: 스마트폰 OLED 디스플레이 (스마트폰 OLED 디스플레이, 자체 발광 구조, 물리학적 원리, LCD 비교, 영상 디스플레이)
[12고물03-05] · 실험 비눗방울 표면의 빛 간섭 현상 수학적 해석 비눗방울 표면에서 나타나는 무지갯빛 무늬를 박막 간섭 현상으로 수학적으로 해석하고 두께에 따른 색 변화를 설명한다. 소재: 비눗방울 표면 (비눗방울 표면, 박막 간섭, 무지갯빛 무늬, 두께 변화, 간섭 현상)
[12고물03-06] · 실험 레이저 포인터를 이용한 영의 이중 슬릿 무늬 분석 레이저 포인터로 이중 슬릿 실험을 재현해 간섭 무늬 간격을 측정하고, 슬릿 간격·파장 변화에 따른 무늬 변화를 예측한다. 소재: 레이저 포인터 (레이저 포인터, 이중 슬릿 실험, 간섭 무늬 간격, 슬릿 간격, 파장)
[12고물03-11] · 조사 천체망원경 수차와 3D 편광 안경 원리 통합 조사 천체망원경의 분해능·수차 문제를 조사하고, 3D 영화관 편광 안경이 좌우 영상을 분리하는 편광 원리를 함께 정리한다. 소재: 천체망원경, 3D 편광 안경 (천체망원경 수차, 3D 편광 안경, 분해능, 편광 원리, 좌우 영상 분리)
[12고물02-01] · 실험 밴더그래프 발전기의 전기장 계산과 등전위면 분석 밴더그래프 발전기 구체의 전하 분포로 가우스 법칙을 이용해 전기장을 계산하고, 주변 등전위면과 전기력선 분포를 함께 분석한다. 소재: 밴더그래프 발전기 (밴더그래프 발전기, 가우스 법칙, 전기장 계산, 등전위면, 전기력선)
[12고물04-05] · 실험 수소 방전관 스펙트럼의 보어 양자 가설 분석 수소 방전관에서 관찰되는 선 스펙트럼을 보어의 양자 가설로 분석해 에너지 준위와 스펙트럼선의 관계를 설명한다. 소재: 수소 방전관 스펙트럼 (수소 방전관 스펙트럼, 보어 양자 가설, 에너지 준위, 선 스펙트럼, 수소 원자 모형)
[12고물04-04] · 조사 블랙홀 사건의 지평선 중력 렌즈 현상 정성적 설명 블랙홀 주변에서 빛이 휘는 중력 렌즈 현상과 사건의 지평선 근처 시간 변화를 일반 상대성 이론 원리로 정성적으로 설명한다. 소재: 블랙홀 사건의 지평선 (블랙홀 사건의 지평선, 중력 렌즈, 일반 상대성 이론, 시간 변화, 빛의 휘어짐)
[12고물01-08] · 조사 스키점프 활강로 마찰의 보존력·비보존력 구분 스키점프 활강로에서 중력과 마찰력의 일을 각각 계산해 보존력과 비보존력의 특성 차이를 사례로 정리한다. 소재: 스키점프 활강로 (스키점프 활강로, 중력, 마찰력, 보존력, 비보존력)
[12고물01-14] · 실험 팽이의 세차 운동에서 회전 동역학과 행성 운동 법칙 비교 팽이의 세차 운동을 돌림힘·각운동량 정의로 분석하고, 케플러 법칙에 따른 행성 운동과 회전체 운동의 원리적 유사성을 비교한다. 소재: 팽이 세차 운동 (팽이 세차 운동, 돌림힘, 각운동량, 케플러 법칙, 행성 운동 비교)
[12고물04-01] · 조사 놀이공원 관성력과 입자가속기 질량 증가 통합 분석 놀이공원 회전기구에서 느끼는 관성력을 가속 좌표계로 설명하고, 입자가속기에서 광속에 가까워질 때 나타나는 질량 증가를 함께 분석한다. 소재: 놀이공원 회전기구, 입자가속기 (놀이공원 회전기구, 관성력, 입자가속기, 질량 증가, 가속 좌표계)
[12고물02-10] · 조사 전자레인지 변압기의 유도 기전력과 RL회로 전류 변화 통합 분석 전자레인지 변압기의 패러데이·렌츠 법칙 작동 원리를 설명하고, 연결된 RL회로에서의 전류 변화를 자체 유도 계수와 함께 분석한다. 소재: 전자레인지 변압기 (전자레인지 변압기, 패러데이 법칙, 렌츠 법칙, RL회로 전류 변화, 자체 유도 계수)
[12고물04-02] · 조사 GPS 시간 팽창과 수소 원자 에너지 준위 통합 분석 GPS 위성 시계의 시간 팽창을 특수 상대성 이론으로 설명하고, 수소 방전관 스펙트럼을 보어의 양자 가설 에너지 준위로 함께 분석한다. 소재: GPS 시간 팽창, 수소 방전관 스펙트럼 (GPS 시간 팽창, 수소 방전관 스펙트럼, 특수 상대성 이론, 보어 양자 가설, 에너지 준위)
[12고물04-02] · 조사 GPS 위성의 시간 팽창과 입자가속기 질량-에너지 관계 통합 분석 GPS 위성 시계의 시간 팽창을 사고 실험으로 설명하고, 입자가속기에서 가속된 입자의 질량-에너지 관계를 함께 분석한다. 소재: GPS 위성 시간 팽창, 입자가속기 (GPS 위성 시간 팽창, 입자가속기, 질량-에너지 관계, 특수 상대성 이론, 사고 실험)
[12고물02-13] · 조사 교류 회로 임피던스 계산과 전자기파 파동 방정식 유도 통합 교류 회로의 용량·유도 리액턴스로 임피던스를 계산하고, 이 회로에서 발생하는 전자기파의 파동 방정식을 맥스웰 방정식으로부터 유도한다. 소재: 교류 회로 임피던스 (교류 회로 임피던스, 리액턴스, 맥스웰 방정식, 전자기파 파동 방정식, 유도 과정)
[12고물02-06] · 실험 평행판 축전기의 유전체 삽입 전기 용량 변화 실험 평행판 축전기 사이에 종이·유리 등 유전체를 삽입해 전기 용량 변화를 측정하고, 유전체의 역할을 이론값과 비교해 설명한다. 소재: 평행판 축전기 (평행판 축전기, 유전체 삽입, 전기 용량 변화, 유전율, 이론값 비교)
[12고물01-03] · 조사 양궁 화살 포물선 궤적의 일-운동 에너지 관계 분석 양궁 화살이 그리는 포물선 궤적을 계산하고, 발사 직후 구간에서의 일-운동 에너지 관계로 초기 속도와 활시위 일의 관계를 정리한다. 소재: 양궁 화살 포물선 궤적 (양궁 화살 포물선 궤적, 일-운동 에너지 관계, 초기 속도, 활시위 일, 포물선 운동)
[12고물02-16] · 조사 이어폰 스피커의 전자기파 발생 원리와 달팽이관 청각 원리 통합 분석 이어폰 스피커가 전자기 유도로 진동을 만드는 발생 원리를 설명하고, 그 소리가 달팽이관에서 전기 신호로 변환되는 과정을 함께 정리한다. 소재: 이어폰 스피커, 달팽이관 (이어폰 스피커, 전자기파 발생 원리, 달팽이관, 청각 작동 원리, 전기 신호 변환)
[12고물01-19] · 실험 압력밥솥 증기의 이상 기체 방정식과 엔트로피 변화 분석 압력밥솥 내부 증기의 압력 변화를 이상 기체 방정식으로 계산하고, 증기 배출 과정을 엔트로피 증가로 설명한다. 소재: 압력밥솥 증기 (압력밥솥 증기, 이상 기체 방정식, 엔트로피 증가, 증기 배출 과정, 열역학 제2법칙)
[12고물01-15] · 조사 태양계 행성 공전의 각운동량 보존과 케플러 법칙 통합 분석 행성이 태양에 가까워질수록 공전 속도가 빨라지는 현상을 각운동량 보존 법칙과 케플러 제2법칙으로 함께 분석한다. 소재: 태양계 행성 공전 (태양계 행성 공전, 각운동량 보존, 케플러 제2법칙, 공전 속도, 궤도 반지름)
[12고물03-07] · 조사 중력파 검출기 마이컬슨 간섭계의 원리 조사 LIGO 중력파 검출기에 쓰이는 마이컬슨 간섭계의 구조와 측정 원리를 조사해 산업계 활용 사례로 정리한다. 소재: LIGO 중력파 검출기 (LIGO 중력파 검출기, 마이컬슨 간섭계, 간섭계 원리, 산업계 활용, 중력파 측정)
[12고물01-02] · 조사 골프공 드라이버샷의 가속 구간과 포물선 궤적 통합 분석 골프공이 클럽에 맞는 가속 구간을 미분으로 분석하고, 이후 비행 구간을 포물선 운동으로 연결해 전 과정을 하나의 운동으로 해석한다. 소재: 골프공 드라이버샷 (골프공 드라이버샷, 가속 구간, 미분 분석, 포물선 궤적, 비행 구간)
[12고물02-13] · 조사 스피커 크로스오버 회로의 임피던스 계산 스피커 내부 크로스오버 회로의 축전기·인덕터 값을 조사해 용량·유도 리액턴스를 구하고 주파수별 임피던스를 계산한다. 소재: 스피커 크로스오버 회로 (스피커 크로스오버 회로, 용량 리액턴스, 유도 리액턴스, 임피던스 계산, 교류 회로)
[12고물01-01] · 조사 드론 비행 경로의 위치·속도 벡터 내적·외적 분석 드론 조종 로그에서 얻은 위치 데이터를 벡터로 표현하고, 내적으로 이동 방향 정렬도를, 외적으로 회전 성분을 계산해 비행 경로를 분석한다. 소재: 드론 비행 로그 (드론 비행 로그, 위치 벡터, 내적, 외적, 회전 성분)
[12고물01-16] · 조사 화성 공전 궤도의 케플러 법칙 분석 화성의 공전 주기·궤도 반지름 관측 자료를 이용해 케플러 세 법칙을 적용, 행성 운동의 규칙성을 분석한다. 소재: 화성 공전 궤도 자료 (화성 공전 궤도 자료, 공전 주기, 궤도 반지름, 케플러 법칙, 행성 운동)
[12고물01-06] · 조사 스케이트보드 램프 주행의 일-운동 에너지 관계와 마찰 보존력 분석 스케이트보드가 램프를 오르내리는 구간에서 일-운동 에너지 관계를 구하고, 마찰력이 개입해 보존력 조건이 깨지는 과정을 설명한다. 소재: 스케이트보드 램프 (스케이트보드 램프, 일-운동 에너지, 마찰력, 보존력 조건, 에너지 손실)
[12고물01-03] · 실험 농구 자유투 궤적의 포물선 운동 분석 농구 자유투 영상에서 공의 위치를 프레임별로 추출해 포물선 운동으로 분석하고, 발사각에 따른 도달 거리를 계산한다. 소재: 농구 자유투 영상 (농구 자유투 영상, 프레임별 위치, 포물선 운동, 발사각, 도달 거리)
[12고물04-06] · 조사 양자점 디스플레이의 무한 퍼텐셜 상자 모형 해석 양자점(퀀텀닷) 디스플레이의 발광 원리를 1차원 무한 퍼텐셜 상자 속 입자의 파동 함수와 에너지 준위로 계산해 해석한다. 소재: 양자점 디스플레이 (양자점 디스플레이, 무한 퍼텐셜 상자, 파동 함수, 에너지 준위, 퀀텀닷)
[12고물01-04] · 실험 단진자와 용수철 진자의 주기 비교 실험 동일 질량의 추를 단진자와 용수철 진자에 각각 매달아 주기를 측정하고, 길이·탄성 계수가 주기에 미치는 영향을 정량적으로 비교한다. 소재: 단진자, 용수철 진자 (단진자, 용수철 진자, 주기 측정, 탄성 계수, 질량 변화)
[12고물03-10] · 조사 회절격자 다중 슬릿 무늬와 편광 선글라스 원리 통합 조사 회절격자의 다중 슬릿 회절 무늬 특징을 분석하고, 편광 선글라스가 반사 눈부심을 줄이는 편광 원리를 함께 조사한다. 소재: 회절격자, 편광 선글라스 (회절격자 다중 슬릿, 편광 선글라스, 회절 무늬, 편광 원리, 눈부심 차단)
[12고물02-12] · 조사 교류 기전력의 주기적 변화와 LC회로 공진 현상 통합 분석 교류 발전기의 기전력 주기적 변화를 예측하고, 이를 입력받는 LC회로에서 나타나는 전기 진동과 공진 현상을 설명한다. 소재: 교류 발전기 (교류 기전력, 주기적 변화, LC회로, 전기 진동, 공진 현상)
[12고물01-18] · 조사 에어컨 냉매 기체의 분자 운동 모형과 열역학 제1법칙 통합 분석 에어컨 냉매 기체의 압력·온도 변화를 분자 운동 모형으로 설명하고, 압축·팽창 과정을 열역학 제1법칙으로 해석한다. 소재: 에어컨 냉매 기체 (에어컨 냉매 기체, 분자 운동 모형, 열역학 제1법칙, 압축·팽창 과정, 온도 변화)
[12고물02-02] · 실험 정전기 차폐의 등전위면 원리와 축전기 전기 용량 계산 통합 정전기 차폐 상자의 등전위면 형성을 전기장·전위 관계로 설명하고, 같은 도체로 만든 축전기의 직렬·병렬 전기 용량을 계산한다. 소재: 정전기 차폐 상자 (정전기 차폐, 등전위면, 전기장·전위 관계, 축전기 전기 용량, 직렬·병렬 연결)
[12고물01-16] · 조사 국제우주정거장 궤도의 케플러 법칙 적용과 속도 계산 국제우주정거장(ISS)의 공전 궤도 자료로 케플러 법칙을 적용해 행성 운동 이론을 검증하고, 인공위성으로서의 궤도·속도를 계산한다. 소재: 국제우주정거장 궤도 (국제우주정거장 궤도, 케플러 법칙, 궤도 반지름, 공전 속도, 인공위성)
[12고물04-10] · 발표 힉스 입자 표준 모형과 LHC 검출기 기술 통합 발표 CERN의 힉스 입자 발견 사례로 표준 모형의 매개 입자 특성을 정리하고, 이를 관측한 LHC 입자 검출기의 작동 원리를 함께 발표한다. 소재: 힉스 입자, LHC 입자 검출기 (힉스 입자, 표준 모형, LHC 입자 검출기, 매개 입자, 검출 원리)
[12고물04-01] · 조사 놀이공원 회전목마의 관성력 도입 운동 설명 회전목마에 탄 사람이 느끼는 원심력을 관성력 개념으로 도입해, 가속 좌표계 안에서의 물체 운동을 설명한다. 소재: 놀이공원 회전목마 (놀이공원 회전목마, 관성력, 원심력, 가속 좌표계, 물체 운동)
[12고물04-03] · 조사 입자가속기 질량-에너지 관계와 블랙홀 중력 렌즈 통합 조사 입자가속기에서 관측되는 질량-에너지 관계를 정리하고, 블랙홀 주변 중력 렌즈 현상을 일반 상대성 이론으로 함께 설명한다. 소재: 입자가속기, 블랙홀 중력 렌즈 (입자가속기, 질량-에너지 관계, 블랙홀 중력 렌즈, 일반 상대성 이론, 빛의 휘어짐)
[12고물01-13] · 조사 다이빙 공중동작의 회전 운동과 각운동량 보존 통합 분석 다이빙 선수의 공중 회전 동작을 병진·회전 운동으로 표현하고, 몸을 웅크릴 때 각운동량 보존 법칙이 적용되는 과정을 분석한다. 소재: 다이빙 공중동작 (다이빙 공중동작, 회전 운동, 각운동량 보존, 각속도 변화, 몸 웅크림)
[12고물04-07] · 토론 원자력 발전소 핵분열 기술의 위험과 안전 토론 원자력 발전소의 핵분열 발전 과정을 조사하고, 그 활용 기술의 위험성과 안전성에 대해 근거를 들어 토론한다. 소재: 원자력 발전소 (원자력 발전소, 핵분열, 위험과 안전, 발전 과정, 토론)
[12고물01-05] · 실험 헬스장 벤치프레스 스프링의 용수철 진자 주기 계산 헬스 기구에 쓰이는 용수철의 탄성 계수를 측정하고, 부착 질량을 바꿔가며 진동 주기를 정량적으로 계산해 이론식과 대조한다. 소재: 헬스 기구 용수철 (헬스 기구 용수철, 탄성 계수, 부착 질량, 진동 주기, 이론식 대조)
[12고물02-11] · 실험 RL회로 전류 변화와 교류 회로 임피던스 통합 계산 RL회로의 전류 변화를 자체 유도 계수와 함께 그래프로 나타내고, 같은 회로가 교류에서 갖는 유도 리액턴스로 임피던스를 계산한다. 소재: RL회로 (RL회로 전류 변화, 자체 유도 계수, 유도 리액턴스, 임피던스 계산, 교류 회로)
[12고물02-06] · 조사 카메라 플래시 축전기 회로의 유전체 특성과 키르히호프 법칙 분석 카메라 플래시에 쓰이는 축전기의 유전체 특성으로 전기 용량을 계산하고, 충전 회로에 키르히호프 법칙을 적용해 전류·전압을 예측한다. 소재: 카메라 플래시 축전기 (카메라 플래시 축전기, 유전체 특성, 키르히호프 법칙, 충전 회로, 전류·전압 예측)
[12고물02-11] · 조사 발전소 교류 발전기의 RL회로 전류 변화와 교류 기전력 예측 발전소 교류 발전기 모형 회로에서 RL회로 전류 변화를 그래프로 나타내고, 교류 기전력의 주기적 변화를 함께 예측한다. 소재: 발전소 교류 발전기 (발전소 교류 발전기, RL회로 전류 변화, 교류 기전력, 주기적 변화, 발전 원리)
[12고물01-05] · 실험 트램펄린 용수철의 진동 주기와 일-운동 에너지 관계 분석 트램펄린 매트 아래 용수철의 진동 주기를 계산하고, 점프 구간에서의 일-운동 에너지 관계로 에너지 전환 과정을 설명한다. 소재: 트램펄린 용수철 (트램펄린 용수철, 진동 주기, 일-운동 에너지, 점프 구간, 에너지 전환)
[12고물01-06] · 조사 번지점프의 일-운동 에너지 관계와 퍼텐셜 에너지 곡선 해석 번지점프 낙하와 반등 구간에서 일-운동 에너지 관계를 구하고, 줄의 탄성 퍼텐셜 에너지 곡선으로 안정·불안정 평형 지점을 해석한다. 소재: 번지점프 (번지점프, 일-운동 에너지, 탄성 퍼텐셜 에너지 곡선, 안정 평형, 불안정 평형)
[12고물02-05] · 실험 축전기 연결 회로의 전기 용량 계산과 키르히호프 법칙 전류 예측 축전기를 직렬·병렬로 연결한 회로의 전기 용량을 계산하고, 저항을 추가한 전체 회로에 키르히호프 법칙을 적용해 전류·전압을 예측한다. 소재: 축전기 연결 회로 (축전기 연결 회로, 전기 용량 계산, 키르히호프 법칙, 전류 예측, 전압 예측)
[12고물01-20] · 조사 냉장고 냉매 순환의 열역학 제1·2법칙 통합 분석 냉장고 냉매의 압축·팽창 순환 과정을 열역학 제1법칙의 열과 일의 출입으로 설명하고, 엔트로피 개념으로 비가역 과정을 해석한다. 소재: 냉장고 냉매 순환 (냉장고 냉매 순환, 열역학 제1법칙, 엔트로피, 열역학 제2법칙, 압축·팽창 과정)
[12고물03-09] · 실험 단일 슬릿과 회절격자 다중 슬릿 회절 무늬 비교 실험 레이저로 단일 슬릿 회절 무늬를 관찰하고, 회절격자를 이용한 다중 슬릿 회절 무늬와 비교해 슬릿 개수에 따른 변화를 분석한다. 소재: 단일 슬릿 회절, 회절격자 (단일 슬릿 회절, 회절격자 다중 슬릿, 무늬 비교, 슬릿 개수, 회절 무늬)
[12고물04-03] · 조사 입자가속기 속 양성자의 질량-에너지 관계 분석 입자가속기에서 빛의 속도에 가깝게 가속되는 양성자의 질량 변화를 특수 상대성 이론의 질량-에너지 관계로 설명한다. 소재: 입자가속기 양성자 (입자가속기 양성자, 질량-에너지 관계, 특수 상대성 이론, 광속 근접, 질량 증가)
[12고물03-01] · 실험 자동차 사이드미러 볼록 거울의 상 형성 예측 자동차 사이드미러의 볼록 거울 곡률을 측정해 거울 방정식으로 상의 위치·배율을 예측하고 광선 추적으로 검증한다. 소재: 자동차 사이드미러 (자동차 사이드미러, 볼록 거울, 거울 방정식, 광선 추적, 상의 배율)
[12고물01-16] · 조사 목성 대기의 케플러 궤도 분석과 기체 분자 운동 모형 설명 목성의 위성 공전 자료로 케플러 법칙을 검증하고, 목성 대기 기체의 온도·압력을 분자 운동 모형으로 설명한다. 소재: 목성 위성 공전 자료, 목성 대기 기체 (목성 위성 공전 자료, 케플러 법칙, 목성 대기 기체, 분자 운동 모형, 온도·압력)
[12고물01-19] · 조사 부탄가스 캔의 이상 기체 방정식 적용 분석 부탄가스 캔의 압력·부피·온도 표시값을 이상 기체 방정식에 대입해 이상 기체 특성을 검증하고 실제 기체와의 오차를 확인한다. 소재: 부탄가스 캔 (부탄가스 캔, 압력·부피·온도, 이상 기체 방정식, 실제 기체, 오차 분석)
[12고물02-02] · 실험 정전기 차폐 상자와 물 분자 쌍극자의 전기장 통합 분석 정전기 차폐 실험으로 등전위면 형성을 설명하고, 물 분자를 전기 쌍극자로 모형화해 주변 전기장·전위를 함께 계산한다. 소재: 정전기 차폐 상자, 물 분자 쌍극자 (정전기 차폐 상자, 등전위면, 물 분자 쌍극자, 전기장 계산, 전위 계산)
[12고물04-01] · 조사 회전목마 관성력과 블랙홀 중력 렌즈의 좌표계 관점 비교 회전목마에서 느끼는 관성력을 가속 좌표계 원리로 설명하고, 블랙홀 주변 강한 중력장에서 빛이 휘는 중력 렌즈 현상과 원리적으로 비교한다. 소재: 회전목마 관성력, 블랙홀 중력 렌즈 (회전목마 관성력, 블랙홀 중력 렌즈, 가속 좌표계, 일반 상대성 이론, 빛의 휘어짐)
[12고물01-12] · 조사 컬링 스톤 충돌의 운동량 보존과 회전 동역학 통합 분석 컬링 스톤끼리의 충돌 현상을 운동량 보존 법칙으로 토의하고, 스톤의 회전에 작용하는 돌림힘으로 회전 동역학 법칙을 유도한다. 소재: 컬링 스톤 충돌 (컬링 스톤 충돌, 운동량 보존, 회전 관성, 돌림힘, 회전 동역학)
[12고물04-10] · 조사 힉스 입자 발견의 표준 모형 매개 입자 비교 CERN의 힉스 입자 발견 사례를 조사해 표준 모형의 쿼크·렙톤·매개 입자의 특성을 비교해 설명한다. 소재: 힉스 입자 발견 (힉스 입자 발견, 표준 모형, 쿼크, 렙톤, 매개 입자)
[12고물03-05] · 조사 비눗방울 박막 간섭과 마이컬슨 간섭계의 산업 응용 원리 비교 비눗방울 표면의 박막 간섭 현상을 수학적으로 해석하고, 같은 간섭 원리를 정밀 측정에 응용한 마이컬슨 간섭계 사례를 비교한다. 소재: 비눗방울 박막 간섭, 마이컬슨 간섭계 (비눗방울 박막 간섭, 마이컬슨 간섭계, 간섭 원리 비교, 정밀 측정, 산업계 응용)
[12고물01-07] · 조사 롤러코스터 루프의 퍼텐셜 에너지 곡선과 역학적 에너지 보존 검증 롤러코스터 루프 구간의 퍼텐셜 에너지 곡선을 그려 평형점을 분석하고, 역학적 에너지 보존 법칙으로 통과 속도를 계산해 검증한다. 소재: 롤러코스터 루프 (롤러코스터 루프, 퍼텐셜 에너지 곡선, 역학적 에너지 보존, 통과 속도, 이론값 검증)
[12고물01-08] · 조사 체조 링 연기의 보존력 특성과 질량 중심 이동 분석 체조 링 연기에서 작용하는 중력의 보존력 특성을 설명하고, 신체 자세 변화에 따른 질량 중심의 이동을 벡터로 표현한다. 소재: 체조 링 연기 (체조 링 연기, 보존력 특성, 질량 중심, 벡터 표현, 자세 변화)
[12고물01-01] · 조사 축구공 프리킥의 벡터 연산과 포물선 궤적 통합 분석 축구공 프리킥 영상에서 초기 속도 벡터를 내적·외적으로 분석하고, 이를 바탕으로 포물선 운동 궤적을 계산해 실제 궤적과 비교한다. 소재: 축구공 프리킥 영상 (축구공 프리킥 영상, 초기 속도 벡터, 내적·외적, 포물선 궤적, 실제 궤적 비교)
[12고물03-06] · 조사 이중 슬릿 간섭 무늬 실험과 마이컬슨 간섭계 산업 응용 통합 레이저 이중 슬릿 실험으로 간섭 무늬 특징을 측정하고, 같은 원리를 정밀 측정에 활용하는 마이컬슨 간섭계 사례를 조사한다. 소재: 이중 슬릿 간섭 무늬, 마이컬슨 간섭계 (이중 슬릿 간섭 무늬, 마이컬슨 간섭계, 정밀 측정, 산업계 응용, 간섭 원리)
[12고물02-02] · 실험 정전기 차폐 상자의 전기장·전위 관계 설명 금속 상자로 정전기 차폐를 구현하는 실험을 설계하고, 전기장·전위·전기력선의 관계로 등전위면 형성을 설명한다. 소재: 금속 상자 정전기 차폐 (금속 상자 정전기 차폐, 전기장, 전위, 전기력선, 등전위면)
[12고물01-10] · 조사 피겨스케이팅 스핀 동작의 질량 중심 벡터 표현 피겨스케이팅 스핀 영상에서 신체 각 부위 질량 분포를 근사해 질량 중심 위치를 벡터로 계산하고 회전축 이동을 추적한다. 소재: 피겨스케이팅 스핀 영상 (피겨스케이팅 스핀 영상, 질량 분포, 질량 중심, 벡터 계산, 회전축 이동)
[12고물04-08] · 토론 태양 핵융합 반응과 인공태양 핵융합로 연구 전망 토의 태양 내부에서 일어나는 핵융합 반응과 플라스마 상태를 설명하고, 국내 인공태양(KSTAR) 핵융합 연구의 전망을 토의한다. 소재: 태양 핵융합 반응, 인공태양 핵융합로 (태양 핵융합 반응, 플라스마, 인공태양 핵융합로, KSTAR, 연구 전망)
[12고물01-05] · 실험 용수철 진자의 주기 계산과 퍼텐셜 에너지 곡선 해석 용수철 진자의 진동 주기를 정량적으로 계산하고, 변위에 따른 탄성 퍼텐셜 에너지 곡선을 그려 평형점의 안정성을 해석한다. 소재: 용수철 진자 (용수철 진자, 진동 주기, 탄성 퍼텐셜 에너지 곡선, 평형점, 안정성 해석)
[12고물04-04] · 조사 블랙홀 중력 렌즈와 수소 방전관 스펙트럼의 양자 가설 통합 분석 블랙홀 중력 렌즈 현상을 일반 상대성 이론으로 정성적으로 설명하고, 수소 방전관 스펙트럼을 보어의 양자 가설로 분석해 정리한다. 소재: 블랙홀 중력 렌즈, 수소 방전관 스펙트럼 (블랙홀 중력 렌즈, 수소 방전관 스펙트럼, 보어 양자 가설, 일반 상대성 이론, 에너지 준위)
[12고물03-02] · 조사 쌍안경 렌즈 방정식 계산과 광학 기계 원리 통합 조사 쌍안경 대물렌즈의 렌즈 방정식으로 상의 배율을 계산하고, 접안렌즈와 결합된 전체 광학 기계 구조의 원리를 조사한다. 소재: 쌍안경 렌즈 (쌍안경 렌즈, 렌즈 방정식, 대물렌즈, 접안렌즈, 광학 기계 원리)
[12고물03-03] · 조사 스마트폰 카메라 렌즈 모듈의 광학 원리 조사 스마트폰 카메라 렌즈 모듈의 다중 렌즈 구조를 조사해 상이 맺히는 광학적 원리를 설명한다. 소재: 스마트폰 카메라 렌즈 (스마트폰 카메라 렌즈, 다중 렌즈 구조, 광학 기계 원리, 상 형성, 초점 조절)
[12고물04-01] · 조사 롤러코스터 관성력과 GPS 시간 팽창의 좌표계 관점 통합 분석 롤러코스터에서 느끼는 관성력을 가속 좌표계로 설명하고, GPS 위성처럼 빠르게 움직이는 계에서의 시간 팽창을 사고 실험으로 함께 정리한다. 소재: 롤러코스터 관성력, GPS 시간 팽창 (롤러코스터 관성력, 가속 좌표계, GPS 시간 팽창, 특수 상대성 이론, 사고 실험)
[12고물01-02] · 실험 메트로놈 진자의 가속도 미분 분석과 단진동 변인 탐구 메트로놈 진자의 위치 데이터를 미분해 가속도를 구하고, 무게추 위치를 바꿔가며 단진동 주기에 영향을 주는 변인을 탐구한다. 소재: 메트로놈 진자 (메트로놈 진자, 가속도 미분, 무게추 위치, 단진동 주기, 변인 탐구)
[12고물03-05] · 실험 비눗방울 박막 간섭과 레이저 이중 슬릿 간섭 무늬 비교 비눗방울 박막 간섭 현상을 수학적으로 해석하고, 레이저 이중 슬릿 실험의 간섭 무늬와 원리적 공통점을 비교해 설명한다. 소재: 비눗방울 박막 간섭, 레이저 이중 슬릿 (비눗방울 박막 간섭, 레이저 이중 슬릿, 간섭 무늬, 원리 비교, 파동 간섭)
[12고물03-04] · 실험 물결파 파동 함수 분석과 비눗방울 박막 간섭 통합 해석 수조 물결파의 파동 함수를 구해 파수·진동수를 분석하고, 비눗방울 표면의 박막 간섭 현상을 파동 이론으로 함께 해석한다. 소재: 수조 물결파, 비눗방울 박막 간섭 (수조 물결파, 파동 함수, 비눗방울 박막 간섭, 파수, 간섭 현상)
[12고물02-14] · 조사 무선충전기 LC회로의 공진 현상과 맥스웰 방정식 통합 설명 무선충전기 내부 LC회로의 공진 현상으로 에너지 전달 원리를 설명하고, 이를 뒷받침하는 맥스웰 방정식의 전자기파 유도 과정을 정리한다. 소재: 무선충전기 LC회로 (무선충전기 LC회로, 공진 현상, 맥스웰 방정식, 전자기파 유도, 에너지 전달)
[12고물01-12] · 조사 볼링공 충돌 현상과 핀의 병진·회전 운동 비교 볼링공이 핀에 부딪히는 충돌에서 운동량 보존이 적용되는 과정을 토의하고, 이후 핀의 병진·회전 운동을 각변위로 표현한다. 소재: 볼링공 충돌 (볼링공 충돌, 운동량 보존, 볼링핀, 병진 운동, 회전 운동)
[12고물03-01] · 실험 오목 거울 상 형성과 스피커 음파의 파동 함수 통합 분석 오목 거울에 의한 상을 거울 방정식으로 예측하고, 스피커에서 발생한 음파를 파동 함수로 표현해 파수·진동수를 구한다. 소재: 오목 거울, 스피커 음파 (오목 거울, 거울 방정식, 스피커 음파, 파동 함수, 광선 추적)
[12고물03-10] · 실험 회절격자를 이용한 다중 슬릿 회절 무늬 분석 회절격자에 레이저를 통과시켜 다중 슬릿 회절 무늬를 관찰하고, 이중 슬릿 회절 특징을 확장 적용해 무늬 간격을 분석한다. 소재: 회절격자 (회절격자, 다중 슬릿 회절, 무늬 간격 분석, 레이저 통과, 회절 무늬)
[12고물03-01] · 조사 자동차 헤드램프의 오목 거울·볼록 렌즈 상 형성 통합 분석 자동차 헤드램프의 오목 거울로 빛을 모으는 원리를 거울 방정식으로 분석하고, 앞유리 볼록 렌즈 효과와 함께 광선 추적으로 정리한다. 소재: 자동차 헤드램프 (자동차 헤드램프, 오목 거울, 볼록 렌즈, 거울 방정식, 광선 추적)
[12고물01-15] · 조사 인공위성 궤도의 각운동량 보존과 케플러 법칙 통합 분석 인공위성이 타원 궤도를 도는 과정에서 각운동량 보존 법칙과 케플러 법칙을 함께 적용해 궤도·속도를 계산한다. 소재: 인공위성 타원 궤도 (인공위성 타원 궤도, 각운동량 보존, 케플러 법칙, 궤도 속도 계산, 타원 궤도)
[12고물01-10] · 실험 당구공 계의 질량 중심 운동과 운동량 보존 법칙 유도 당구공 여러 개의 충돌계에서 질량 중심의 운동을 벡터로 정의하고, 뉴턴 법칙을 적용해 운동량 보존 법칙을 유도한다. 소재: 당구공 계 (당구공 계, 질량 중심, 벡터 정의, 운동량 보존, 뉴턴 법칙)
[12고물02-12] · 조사 헤어드라이어 교류 회로의 기전력 예측과 임피던스 계산 헤어드라이어 내부 교류 회로의 기전력 변화를 예측하고, 코일·저항의 리액턴스로 임피던스를 계산해 소비 전력을 추정한다. 소재: 헤어드라이어 교류 회로 (헤어드라이어 교류 회로, 교류 기전력, 용량·유도 리액턴스, 임피던스 계산, 소비 전력)
[12고물02-15] · 조사 전자기파 파동 방정식 유도와 인간 청각 기관의 소리 인지 비교 분석 맥스웰 방정식으로 전자기파 파동 방정식을 유도하고, 소리라는 역학파를 인지하는 달팽이관의 작동 원리를 비교해 파동의 두 갈래를 정리한다. 소재: 맥스웰 방정식, 달팽이관 (맥스웰 방정식, 전자기파 파동 방정식, 달팽이관, 청각 작동 원리, 파동 비교)
[12고물01-04] · 실험 그네 진동의 단진동 주기와 일-운동 에너지 관계 분석 그네가 흔들리는 동안의 주기를 단진동으로 측정하고, 최저점에서의 속도를 일-운동 에너지 관계로 계산해 비교한다. 소재: 그네 진동 (그네 진동, 단진동 주기, 일-운동 에너지, 최저점 속도, 에너지 전환)
[12고물01-01] · 실험 진자 시계추의 벡터 표현과 단진동 변인 탐구 진자 시계추의 위치·속도를 벡터로 표현해 내적·외적을 계산하고, 추의 길이를 바꿔가며 단진동 주기에 영향을 주는 변인을 탐구한다. 소재: 진자 시계추 (진자 시계추, 위치·속도 벡터, 단진동 주기, 추의 길이, 변인 탐구)
[12고물03-08] · 실험 CD 표면 회절 원리와 회절격자 다중 슬릿 무늬 통합 분석 CD 표면의 회절 현상 원리를 설명하고, 회절격자를 이용한 다중 슬릿 회절 무늬의 특징을 CD 사례와 비교해 분석한다. 소재: CD 표면 회절, 회절격자 (CD 표면 회절, 회절격자 다중 슬릿, 회절 원리, 무늬 특징, 비교 분석)
[12고물02-16] · 조사 의료용 전자기파와 체지방 측정기의 인체 적용 물리 원리 통합 분석 의료 기기에 쓰이는 전자기파의 발생 원리와 종류를 구별하고, 체지방 측정기가 인체 전기 저항을 이용해 작동하는 원리를 비교 정리한다. 소재: 의료용 전자기파, 체지방 측정기 (의료용 전자기파, 전자기파 종류, 체지방 측정기, 인체 전기 저항, 의료 기기)
[12고물01-09] · 조사 놀이기구 낙하와 충돌 구간의 에너지 보존·운동량 보존 통합 분석 놀이기구가 낙하한 뒤 완충 장치에 충돌하는 과정을 역학적 에너지 보존과 운동량 보존 법칙으로 각각 분석해 비교한다. 소재: 놀이기구 낙하 (놀이기구 낙하, 완충 장치 충돌, 역학적 에너지 보존, 운동량 보존, 비교 분석)
[12고물01-17] · 조사 인공위성 궤도 계산과 우주선 내부 기체의 분자 운동 모형 설명 인공위성의 궤도·속도를 케플러 법칙으로 계산하고, 우주선 내부 기체의 압력·온도 변화를 분자 운동 모형으로 설명한다. 소재: 인공위성 궤도, 우주선 내부 기체 (인공위성 궤도, 케플러 법칙, 우주선 내부 기체, 분자 운동 모형, 압력·온도)
[12고물01-12] · 토론 교통사고 블랙박스 영상의 충돌 현상 운동량 보존 토의 교통사고 블랙박스 영상 속 두 차량의 충돌 전후 속도를 추정해 운동량 보존 법칙이 적용되는 과정을 토의한다. 소재: 교통사고 블랙박스 영상 (교통사고 블랙박스 영상, 충돌 전후 속도 추정, 운동량 보존 법칙, 탄성 충돌, 비탄성 충돌)
[12고물01-06] · 조사 번지점프 낙하의 일-운동에너지 관계 분석 번지점프 영상 자료로 낙하 구간의 속도 변화를 추출해 일-운동 에너지 정리를 적용하고, 보존력과 퍼텐셜 에너지 관계로 해석한다. 소재: 번지점프 영상 (번지점프 영상, 속도 변화, 일-운동 에너지 정리, 보존력, 퍼텐셜 에너지)
[12고물02-02] · 조사 자동차 차체의 정전기 차폐와 도체 전기장 예측 통합 분석 낙뢰 시 자동차 내부가 안전한 이유를 정전기 차폐로 설명하고, 도체인 차체 내부·외부의 전기장을 예측해 등전위면과 함께 정리한다. 소재: 자동차 차체 (자동차 차체, 정전기 차폐, 도체 전기장 예측, 등전위면, 낙뢰 안전)
[12고물01-03] · 조사 양궁 화살 포물선 비행과 활시위 용수철 진자 통합 분석 양궁 활시위를 용수철 진자 모형으로 근사해 주기를 계산하고, 화살이 발사된 뒤 그리는 포물선 궤적을 함께 분석한다. 소재: 양궁 활시위, 화살 포물선 궤적 (양궁 활시위, 용수철 진자 모형, 포물선 궤적, 진동 주기, 화살 발사)
[12고물01-07] · 조사 롤러코스터 루프 구간의 퍼텐셜 에너지 곡선 해석 롤러코스터 루프 트랙의 높이 변화를 퍼텐셜 에너지 곡선으로 그려 안정·불안정 평형점을 찾고, 중력·탄성 퍼텐셜 에너지를 구분해 설명한다. 소재: 롤러코스터 루프 트랙 (롤러코스터 루프 트랙, 퍼텐셜 에너지 곡선, 안정 평형, 불안정 평형, 탄성 퍼텐셜 에너지)

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