큐리의 과학교과서 정리

다양한 종류의 부품이 모여 로봇이 되는 것과 마찬가지로 동물체도 여러 종류의 세포가 모여 이루어진다. 동물체는 세포가 단순히 모여 이루어지는 것이 아니라, 다양한 세포가 종류별로 모여 체계적으로 이루어진다. 모양과 기능이 비슷한 세포가 모여 조직을 이룬다. 또, 여러 조직이 모여 특정한 기능을 하는 기관을 이룬다. 기관들 중 비슷한 기능을 하는 기관끼리 모여 일정한 역할을 담당하는 기관계를 형성한다. 이러한 기관계가 모여 하나의 동물체를 이룬다. 동물체는 세포, 조직, 기관, 기관계, 개체의 단계를 거쳐 이루어져 효율적으로 생명 활동을 할 수 있다. 동물체를 구성하는 기관계에는 소화계, 순환계, 호흡계, 배설계 등이 있다. 소화계는 양분을 흡수하고, 호흡계는 공기 중에서 산소를 흡수한다. 순환계는 몸속으..

기압은 때와 장소에 따라 계속 변한다. 일기도에는 기압이 같은 지점을 선으로 연결하여 나타내는데, 이러한 선을 등압선이라고 한다. 일기도의 등압선을 살펴보면 넓은 지역의 기압 분포를 쉽게 알 수 있다. 주위보다 기압이 높은 곳을 고기압이라 하고, 주위보다 기압이 낮은 곳을 저기압이라고 한다. 고기압에서는 바람이 주변으로 불어 나가고 위에서 아래로 공기가 내려오는 하강 기류가 생긴다. 공기가 하강하면 기온이 높아지고 공기 중의 물방울이 증발하여 구름이 사라진다. 따라서 고기압인 지역은 날씨가 맑다. 저기압에서는 바람이 주변으로부터 불어 들어오고 아래에서 위로 공기가 올라가는 상승 기류가 생긴다. 공기가 상승하면 기온이 낮아지고 공기 중의 수증기가 응결하여 구름이 생긴다. 따라서 저기압인 지역은 날씨가 흐리..

비나 눈은 구름이 만들어진 지역에서 내리지만 구름이 있을 때 반드시 비나 눈이 내리는 것은 아니다. 구름 입자가 100만 개 이상 모여야 빗방울이 된다. 이처럼 구름에서 만들어져 지표로 떨어지는 비나 눈 등을 강수라고 한다.비나 눈은 어떤 과정으로 만들어질까? 유리창에 분무기로 물을 여러 번 뿌리면 작은 물방울들이 뭉치면서 아래로 흘러내리는 모습을 볼 수 있다. 저위도 지역에서는 이와 비슷한 과정으로 빗방울이 만들어진다. 저위도 지역에서 구름은 대부분 0 ℃보다 높은 온도에서 생기므로 물방울로만 이루어져 있다. 이러한 구름에서는 크고 작은 물방울들이 서로 부딪치면서 합쳐지고 점점 무거워져 비로 내린다. 이러한 원리로 강수 과정을 설명하는 것을 병합설이라고 한다. 한편, 우리나라가 속한 중위도나 고위도 지..

지구를 둘러싸고 있는 기권에는 수증기가 포함된다. 빨래가 마르는 것처럼 물의 표면에서 물이 수증기로 변하는 현상을 증발이라 하고, 이슬이 맺히는 것처럼 공기 중의 수증기가 물로 변하는 현상을 응결이라고 한다. 그러면 공기가 포함할 수 있는 수증기의 양은 어느 정도일까? 똑같은 유리컵 두 개에 같은 양의 물을 넣고 한 컵만 비닐로 막은 다음, 햇빛이 잘 드는 창가에 놓아두고 3~4일 동안 관찰하면 다음과 같은 변화를 확인할 수 있다. 비닐로 막지 않은 컵에서는 물이 계속 줄어들지만 비닐로 막은 컵에서는 물이 조금 줄어들다가 더 이상 변하지 않는다. 이는 비닐로 막은 컵 속의 공기와 같이 일정한 양의 공기가 포함할 수 있는 수증기의 양에 한계가 있기 때문이다. 이처럼 일정한 양의 공기가 수증기를 최대한 포함..

지구계 내에서 물질은 다른 형태로 바뀌면서 순환하고 있다. 그중 자연계에 풍부한 탄소는 석탄, 나무 등 우리 주변에 다양한 형태로 존재한다. 지구계에서 탄소는 어떻게 이동할까? 석탄이 연소되면서 지권에 있던 탄소는 기권으로 이동하고, 나무의 광합성을 통해 기권에 있던 탄소는 생물권으로 이동한다.발전소에서 화석 연료가 연소되는 동안 탄소는 주로 이산화 탄소의 형태로 기권으로 이동한다. 대기 중에 이산화 탄소로 머물던 탄소는 광합성을 통해 식물에 양분으로 저장되어 생물권으로 이동하거나, 물에 녹아 수권으로 이동한다. 그리고 식물이 땅속에 묻혀 화석 연료로 변하면서 탄소는 지권으로 이동하며, 화석 연료를 캐내어 연소시키면 탄소가 다시 기권으로 이동한다. 한편, 물에 녹은 탄소는 산호, 조개와 같은 해양 생물의..

지표가 햇빛을 오랫동안 받으면 온도가 높아진다. 이는 태양이 방출하는 에너지가 지구로 전달되었기 때문이다. 물질의 도움을 받지 않고 직접 전달되는 에너지를 복사 에너지라고 하는데, 모든 물체는 복사 에너지를 방출하고 있다. 태양이 방출하는 복사 에너지는 태양 복사 에너지라 하고, 지구가 방출하는 복사 에너지는 지구 복사 에너지라고 한다. 지구를 둘러싸고 있는 기권의 기온은 태양 복사 에너지와 지구 복사 에너지의 영향을 받는다. 기권은 태양 복사 에너지의 영향을 받아 태양에서 멀어질수록 기온이 낮다. 그러나 지표 부근에서는 지구 복사 에너지의 영향을 더 많이 받기 때문에 지표에서 멀어질수록 기온이 낮다. 태양 복사 에너지와 지구 복사 에너지의 영향으로 기권의 실제 기온 분포는 다음과 같다. 기권은 높이에 ..

친한 사람의 목소리만 듣고도 누구인지 아는 것은 사람마다 각기 다른 목소리를 내기 때문이다. 또, 남자와 여자의 목소리는 크기나 높낮이가 다르다. 북을 세게 칠 때와 약하게 칠 때 소리의 파형을 비교해 보면 세게 쳐서 큰소리가 날 때 진폭이 크고, 약하게 쳐서 작은 소리가 날 때 진폭이 작다. 이렇게 소리의 크기는 파동의 진폭에 따라 달라진다.또, 악기로 ‘도’ 음과 ‘솔’ 음을 같은 크기로 낼 때 소리의 파형을 비교해보면 낮은 음의 소리는 진동수가 작고, 높은 음의 소리는 진동수가 크다. 이렇게 소리의 높낮이는 파동의 진동수에 따라 달라진다. 실로폰 건반의 길이에 따라 소리의 높이가 다른 것처럼 실로폰과 같은 타악기는 금속판의 길이를 다르게 하여 소리의 높낮이를 맞춘다. 또, 바이올린이나 첼로와 같은 ..

수면에 나무 막대를 대고 흔들면 수면이 출렁이면서 물결이 만들어진다. 이때 물결의 진동은 수면을 따라 멀리 퍼져 나간다. 이처럼 물질의 한 곳에서 생긴 진동이 주위로 전달되는 것을 파동이라고 한다. 우리 주변에는 호수의 물결이나 바다의 파도와 같은 물결파, 초음파를 비롯한 소리, 전파, 지진파 등 여러 가지 파동이 있다.물결파가 퍼져 나갈 때 출렁이는 수면을 보면 물이 이동하는 것 같지만 수면 위에 떠 있던 스타이로폼 구는 제자리에서 아래위로 진동만 한다. 이를 통해 물결파가 퍼져 나가더라도 그 파동을 전달하는 물은 제자리에서 진동만 하는 것을 알 수 있다. 물과 같이 파동을 전달하는 물질을 매질이라고 하는데, 파동이 진행할 때 매질은 제자리에서 진동만 할 뿐 파동의 진행 방향으로 이동하지 않는다.그러면..

숲 속의 길을 걷다 보면 나무 사이로 햇빛이 곧게 나아가는 것을 볼 수 있다. 이처럼 빛은 곧게 나아가는 성질이 있는데, 이를 빛의 직진이라고 한다. 빛이 나아가는 길에 물체가 있으면 직진하는 빛은 물체에 막혀 나아가지 못하므로 물체의 뒤쪽에 그림자가 생긴다. 그림자는 빛이 직진하기 때문에 생기는 현상이다. 우리는 어떻게 물체를 볼 수 있을까? 우리가 물체를 보기 위해서는 빛이 있어야 하고, 그 빛이 우리 눈에 들어와야 한다. 태양이나 전등과 같은 광원은 스스로 빛을 내기 때문에 볼 수 있고, 나무나 책과 같은 물체는 광원에서 나온 빛을 반사하기 때문에 볼 수 있다. 이렇게 광원에서 나오거나 물체에서 반사된 빛이 우리 눈으로 들어오면 우리는 물체를 보게 된다. 분수 근처에서 무지개를 볼 수 있는 것은 햇..

우리가 먹는 달걀, 시금치, 간 등에는 철 성분이 많이 포함되어 있는데, 이러한 음식 속의 철 성분은 철 원자와 다른 형태로 존재한다. 원자핵 주위에 있는 전자 중에는 다른 원자로 쉽게 이동할 수 있는 것이 있다. 전자의 이러한 성질 때문에 어떤 원자는 전자를 다른 원자에게 주기도 하고, 어떤 원자는 다른 원자로부터 전자를 받기도 한다. 원자는 원자핵의 (+)전하량과 전자의 (-)전하량이 같으므로 전기적으로 중성이다. 이때 원자가 전자를 잃으면 (+)전하를 띠고, 전자를 얻으면 (-)전하를 띤다. 이렇게 전하를 띤 입자를 이온이라 하며, (+)전하를 띤 입자를 양이온, (-)전하를 띤 입자를 음이온이라고 한다. 이온은 원소 기호를 사용하여 나타낸다. 이온을 표시할 때는 원소 기호의 오른쪽 위에 이온이 띠..