이 실험 소개
바다는 하루에 두 번 해변 쪽으로 밀려왔다가, 두 번 다시 바다 쪽으로 물러납니다. 달의 중력은 달을 향한 지구 쪽을 조금 더 세게, 반대쪽을 조금 덜 세게 끌어당겨 바다를 두 개의 불룩한 부분으로 늘립니다. 지구가 자전하면서 모든 해안은 이 두 불룩한 부분을 지나갑니다. 태양도 같은 작용을 하지만 그 힘은 더 약합니다. 지구를 한 달 동안 움직여 보면 만조가 매일 약 50분씩 늦게 찾아오는 것을 볼 수 있습니다. 또한 태양과 달이 함께 어떻게 대조와 소조를 일으키는지도 살펴보세요.
학습 목표
- 보통 하루에 만조와 간조가 각각 두 번씩 일어나는 이유를 설명하세요
- 만조가 매일 약 50분씩 늦어지는 이유를 설명하세요
- 태양과 달이 함께 어떻게 대조와 소조를 일으키는지 설명하세요
- 대조와 소조를 달의 위상과 연결해 설명하세요
- 달의 반대편에 있는 지구 쪽에도 바닷물이 불룩하게 솟는 이유를 설명하세요
사용 방법
- 11시간/초 속도로 재생하고 주황색 점을 관찰하세요. 하루에 만조가 몇 번 일어나나요?
- 2만조 때 일시 정지하고 시간을 기록하세요. 하루 뒤에 오는 다음 만조를 찾으세요. 얼마나 늦게 오나요?
- 3태양의 인력을 끄세요. 그런 다음 태양을 다시 켜고 달을 끄세요. 어느 천체가 더 큰 조석을 일으키나요?
- 4초당 1일의 속도로 한 달 동안 재생하면서 일일 조차 막대를 살펴보세요. 조석이 가장 커지는 때는 언제인가요? 그때 달의 위상은 무엇인가요?
- 5조석력을 켜세요. 가까운 쪽과 먼 쪽 모두에서 화살표가 바깥쪽을 가리키는 이유는 무엇인가요?
모델
가정
- 평형 조석: 바다가 지구 전체를 덮고 즉시 평형 형태를 취합니다. 실제 조석은 해양 분지를 오가는 파도이므로, 해안의 조석은 이보다 더 크고 늦게 나타납니다.
- 달과 태양은 적도면 안에서 움직이고 관측자는 적도에 서 있으므로, 매일 두 번의 만조는 높이가 같습니다.
- 적도에서의 진폭은 달이 0.27 m, 태양이 0.124 m입니다. 그림 속 바다의 융기는 실제보다 크게 과장되어 있습니다.
- 삭일 자정에 0일째가 시작됩니다. 달은 별을 기준으로 27.3일 만에 공전하므로, 달의 위상 주기는 29.5일입니다.
수업에서 해 보기
- Q1오늘 항구의 만조 시각은 06:10입니다. 내일은 대략 몇 시일까요?
- Q2왜 삭과 망 때 모두 대조가 일어나는지 설명하세요.
- Q3소조는 상현과 하현 때 일어납니다. 태양과 달의 방향을 이용해 설명하세요.
- Q4달을 등지고 있는 지구 쪽에서도 왜 만조가 일어날까요?
- Q5균형 조석은 1 m 미만인데, 왜 펀디만의 조차는 15 m가 넘을까요?
자주 묻는 질문
대조는 봄에만 일어나나요?
아니요. 이 이름은 물이 솟아오르는 현상에서 유래했습니다. 대조는 일 년 내내 삭과 망 때 한 달에 두 번 일어납니다.
달이 물을 끌어당긴다면, 왜 달의 반대편에도 물이 불룩하게 솟을까요?
달은 지구의 중심보다 지구의 가까운 쪽을 더 강하게 끌어당기고, 중심은 먼 쪽보다 더 강하게 끌어당깁니다. 중심을 기준으로 보면 가까운 쪽의 바닷물은 달 쪽으로 끌려가고, 먼 쪽의 바닷물은 뒤처집니다. 양쪽 모두 바깥쪽으로 부풀어 오릅니다.
이 모델에서는 왜 조차가 약 0.8 m에 불과할까요?
이는 지구 전체를 덮고 있는 바다에 생기는 평형 조석입니다. 실제 조석은 해안선의 모양과 바다의 깊이에 따라 달라집니다. 만과 하구에서는 조차가 훨씬 커질 수 있지만, 지중해 대부분처럼 조석이 거의 없는 곳도 있습니다.