08. 흔들흔들, 땅이 흔들려요
【개요】
이번 차시의 주제는 [흔들흔들, 땅이 흔들려요]이다.
최근 우리나라에서도 지진이 자주 발생하여 더 이상 우리나라가 지진의 안전지대가 아니다. 그렇다면 건물을 지을 때 지진에 대비하여 지어야 하는데 이번 활동을 통해 지진을 이길 수 있는 지진 시뮬레이터를 조립하고, 실험하기 위한 건물을 만들어 비교하는 학습을 진행한다.
추가 활동에서는 더 강한 지진을 이용해 조사를 해 보고 여러분은 이를 이겨내기 위한 튼튼한 건물을 지어보도록 한다.
이 세상의 건물이 모두 똑같지 않다는 것을 맥스와 미아가 알게 되었어요.
맥스와 미아는 건물을 더 강하고 안전하게 디자인하는 방법을 알고 싶어 해요.
맥스와 미아의 질문탐구
1. 무엇이 지진을 일으키며, 지진이 어떠한 위험을 불러일으킬까요?
2. 과학자들은 어떻게 지진의 세기를 평가할까요?
3. 어떠한 요인이 지진에 대한 건물의 내성에 영향을 미칠 수 있을까요?
활동8
지진에 대해 알아보기
활동
8
지진에 대해 알아보기
[활동안내]
생각 이끌어 내기
▶ 지진에 대해 알아보기
▶ 지진으로 무너진 건물을 보고 이를 예방하기 위해 어떻게 해야 하는지 알아보기
생각 이끌어 내기
▶ 지진에 대해 알아보기
▶ 지진으로 무너진 건물을 보고 이를 예방하기 위해 어떻게 해야 하는지 알아보기
활동하기
▶ 지진 시뮬레이터 조립하기
▶ 비교하기 위한 건물 3개 조립하기
▶ 지진 시뮬레이터를 활용할 수 있는 문자열 프로그래밍 만들어보기
▶ 지진 시뮬레이터로 내진강도 실험하기
▶ 지진 시뮬레이터 조립하기
▶ 비교하기 위한 건물 3개 조립하기
▶ 지진 시뮬레이터를 활용할 수 있는 문자열 프로그래밍 만들어보기
▶ 지진 시뮬레이터로 내진강도 실험하기
생각 정리하기
▶ 지진 시뮬레이터를 활용한 실험 내용 비교하기
▶ 어떤 건물이 지진에 강한지 알아보고 이유 살펴보기
▶ 지진 시뮬레이터를 활용한 실험 내용 비교하기
▶ 어떤 건물이 지진에 강한지 알아보고 이유 살펴보기
[준비물]
레고 위두(WeDo 2.0) 1SET, 8인치 이상의 태블릿PC, 컴퓨터, TV
레고 위두(WeDo 2.0) 1SET, 8인치 이상의 태블릿PC, 컴퓨터, TV
[활동팁]
1. 소요시간: 120분
2. 난이도: 중급
3. 지진을 견디는 힘을 높여 주는 다른 요인은 무엇일까?
- 지진의 근원지와 특성을 조사해보자.
- 건물의 디자인을 테스트 할 수 있는 장치를 만들고 프로그래밍 해보자.
- 어느 구조 디자인이 지진에 가장 잘 견디는지에 관하여 자신이 찾아낸 해결 방법을 문서에 기록하고 발표해보자.
1. 소요시간: 120분
2. 난이도: 중급
3. 지진을 견디는 힘을 높여 주는 다른 요인은 무엇일까?
- 지진의 근원지와 특성을 조사해보자.
- 건물의 디자인을 테스트 할 수 있는 장치를 만들고 프로그래밍 해보자.
- 어느 구조 디자인이 지진에 가장 잘 견디는지에 관하여 자신이 찾아낸 해결 방법을 문서에 기록하고 발표해보자.
생각 이끌어 내기
▶ (우리나라의 지진 피해 사진 및 동영상을 보며) 지진이 무엇인지 아나요?
우리나라는 지진에서 안전한 곳이라고 여겨졌지만 최근 우리나라에도 많은 지진이 발생했습니다.
다음 자료를보고 지진이 무엇이며, 지진이 발생하면 어떤 현상이 일어나는지 이야기 해보세요.
▶ 지진으로 무너진 건물을 보고 이를 예방하기 위해 어떻게 해야 하나요?
▶ 건물을 흔들 수 있는 지진 시뮬레이터를 조립하고 움직이도록 프로그래밍 해 볼까요?
활동하기
▶ 위두(WeDo 2.0)로 지진시뮬레이터 및 실험할 건물 3개 조립하기
▶ 완성된 지진 시뮬레이터의 스마트허브를 태블릿의 어플리케이션과 연결하기
① 스마트허브의 녹색네모를 누른다.
② 스마트허브 선택 창에 뜨는 허브를 누른다.
③ 스마트허브 선택 창의 스마트허브가 녹색으로 표시되면 레고와 태블릿이 연결된 것이다.
④ 블루투스 연결 창이 녹색 연결됨으로 바뀐다.
▶ 지진 시뮬레이터가 움직일 수 있도록 프로그래밍 만들기
지진 시뮬레이터가 움직일 수 있도록 프로그래밍 해보자.
1. 오른쪽 상단과 같이 문자열을 만들어 프로그래밍하기
2. 활동 동영상과 같이 지진 시뮬레이터 움직여 보기
▶ 지진 시뮬레이터를 이용하여 건물의 강도를 알아보기
지진 시뮬레이터를 이용하여 건물 A, B, C를 움직여 보자.
1. 건물 B를 넘어뜨릴 수 있는 가장 약한 강도의 지진은 어느 정도일까? 같은 힘으로 건물 A를 테스트해보자.
2. 동일한 프로그램을 실행하여 건물 B와 C를 흔들어 보자.
생각 정리하기
▶ 지진 시뮬레이터를 활용한 실험 내용 비교하기
▶ 어떤 건물이 지진에 강한지 알아보고 이유 살펴보기
【추가 탐구활동】
1. 더 강한 지진을 일으키는 문자열 프로그램을 만들어 보고 실험해보자.
2. 강한 지진을 이겨내는 건물을 만들어 보고 어떻게 지으면 튼튼한 건물이 되는지 선생님, 친구들과 이야기 나눠보자.
[Tip]
내진은 건축에서 지진에 견디는 특성을 의미하며, 내진설계는 지진에 건물이 무너지는 것을 막기 위해 지진에 견딜 수 있도록 건축물을 설계하는 것을 말한다.
내진설계의 목적은 구조물을 무조건 튼튼하게 건설하여 구조물을 보호하자고 하는 것이 아니라, 구조물은 비록 손상을 받더라도 사람의 생명을 구하고자 하는데 있다. 우리들이 내진설계를 한다고 하지만 발생할 지진력의 크기에 대하여 결코 알지 못한다. 단지 우리의 경제력이 허용하는 범위 내에서, 다가올 지진력의 크기를 인간의 관점에서 판단하고 대비하고자 할 뿐이다.
따라서 현재의 설계기준은 다음의 기본 개념에 기초를 두고 있다.
① 인명피해를 최소화 한다.
② 지진시 교량 부재들의 부분적인 피해는 허용하나 전체적인 붕괴는 방지한다.
③ 지진시 가능한 한 교량의 기본 기능은 발휘할 수 있게 한다.
④ 교량의 정상수명 기간 내에 설계지진력이 발생할 가능성은 희박하다.
⑤ 설계기준은 남한 전역에 적용될 수 있다.
⑥ 이 규정에 따르지 않더라도 창의력을 발휘하여 보다 발전된 설계를 할 경우에는 이를 인정한다
출처 나무위키(https://namu.wiki/w/내진설계).