[2015 EBS 인터넷 수능] 화법과 작문 & 독서와 문법(B)-미니 모의고사 01회(기조력)

[구렛나루]

[25~27] 다음 글을 읽고 물음에 답하시오.

지구와 달 사이에는 서로 끌어당기는 힘인 인력이 작용하지만 두 천체는 서로 부딪치지 않은 상태로 간격을 유지하고 있으며, 달은 지구의 위성으로서 지구의 주위를 돌고 있지만 이때 생기는 원심력에도 불구하고 지구 주위에서 일정한 궤도를 유지하며 돈다. 이것은 지구와 달 사이의 인력과 원심력이 평형을 이루면서 서로 안정된 궤도를 공전하고 있기 때문이다. 달이 지구의 인력으로 인해 지구의 주위를 도는 것처럼, 지구 역시 달의 인력으로 인해 특정 지점을 중심으로 공전하고 있으며, 이로 인해 지구 역시 달에 대해 원심력을 지니게 된다. 엄밀히 말하면 달 역시 지구의 주위를 도는 것이 아니라 특정 지점을 중심으로 공전하는 것인데, 이 지점을 바로 지구와 달의 공통 질량 중심이라고 한다. 지구와 달의 공통 질량 중심은 지구 내부의 한 점에 있으며, 지구 의 중심부터 이 공통 질량 중심까지의 거리는 469㎞ 정도이다. 지구와 달은 바로 이 공통 질량 중심의 주위를 원운동하고 있는 것으로, 그 주기는 27.3일이다.

지구와 달의 관계와 같이 인력으로 인해 서로에게 영향을 끼치는 두 천체의 원운동 과정에서 생긴 원심력과 인력의 합력을 기조력(起潮力)이라고 하며, 지구에는 달로 인한 기조력이, 달에는 지구로 인한 기조력이 작용하여 여러 현상이 나타난다. 기조력으로 인한 대표적인 자연 현상이 지구의 조석이다. 조석(潮汐)은 바닷가의 해수면이 하루에 약 두 번씩 주기적으로 높아졌다 낮아 졌다 하는 현상을 가리킨다. 기조력은 지구에 영향을 미치는 천체의 질량에 비례하고, 이 천체와 지구 간의 거리의 세제곱에 반비례한다. 달과 마찬가지로 태양과 지구 사이에도 인력이 작용하여 두 천체 사이에서 기조력이 발생한다. 단, 태양의 질량은 달보다 훨씬 크지만 지구와 태양 간의 거리는 지구와 달 간의 거리보다 훨씬 멀기 때문에, 지구에 대한 태양의 기조력은 달의 기조력의 절반 정도에 불과하다. 흔히 조석 현상이 지구와 달 사이의 인력 때문이라고 설명하는 것은 바로 이 차이 때문이다.

그렇다면 기조력은 지구에서 어떻게 해수면의 높이를 변화시키는가? 지구 표면에는, 지구가 공통 질량 중심의 주위를 공전하기 때문에 생기는 원심력과, 달의 중심 방향으로 작용하는 인력이 존재한다. 원심력은 모든 측정 지점에서 방향과 크기가 같지만, 달의 인력은 그 크기와 방향이 위치에 따라 다르다. <그림>의 1과 2 지점에서는 달에 가까워 인력이 원심력보다 크기 때문에 해수가 달 쪽으로 끌려가며, <그림>의 3과 4 지점에서는 원심력이 인력보다 크기 때문에 해 수는 달 반대쪽으로 끌려간다. 지구 상의 어느 곳에서도 인력과 원심력의 크기와 방향이 일치하는 경우는 없으며, 단지 지구의 중심에서는 인력과 원심력이 정확히 그 크기가 같고 방향은 반대이다. 따라서 해수면의 높이는 달의 공전과 함께 지속적으로 변화하게 된다.

기조력은 바닷물뿐만 아니라 지각에도 영향을 미친다. 지각은 기조력으로 인해 하루에 20~30㎜ 정도의 승강 운동을 하고 있다고 알려져 있다. 지구의 지름을 적도 방향에서 잰 적도 지름과 남북극을 잇는 방향에서 잰 극 지름을 비교하면 적도 지름이 더 큰데, 이 역시 기조력이 작용한 결과이다. ㉠지구에서 달이 한 면만 보이는 이유 역시 기조력으로 설명할 수 있다. 달의 표면에도 원 심력과 인력의 합력인 기조력이 작용하는데, 이 힘은 달 표면의 각 위도마다 지구 방향으로 당겨지는 크기와 방향이 다르다. 결과적으로 달은 지구의 인력에 의해 한쪽 면만이 붙잡힌 채로 지구 주위를 공전하고 있는 셈이다.

25 윗글에서 언급한 내용이 아닌 것은?

① 달의 공전 주기

② 조석의 발생 빈도

③ 대기에 대한 기조력의 영향

④ 지구와 달의 공통 질량 중심의 위치

⑤ 지구가 달에 대해 원심력을 지니는 이유

26 ‘기조력’과 관련된 설명으로 적절하지 않은 것은?

① 지구의 해수면의 높이 변화에 영향을 끼친다.

② 천체의 원운동으로 인한 원심력과 인력의 합력이다.

③ 서로 끌어당기는 상태인 두 천체 사이에서 작용한다.

④ 천체의 질량과 천체 간의 거리에 비례하여 그 크기가 결정된다.

⑤ 지구의 모양이 적도 방향의 길이가 더 긴 타원형을 이루게 되는 원인이다.

27 ㉠을 설명하기 위해 <보기>와 같은 그림을 그려 보았다. <보기>에 대한 설명으로 적절하지 않은 것 은?

<보기>

① A 지점과 C 지점에서 달의 원심력은 그 크기와 방향이 같다.

② B 지점에서의 원심력은 A 지점과 C 지점에서의 원심력보다 작다.

③ B 지점에서의 기조력은 지구의 인력과 달의 원심력 사이의 차이와 같다.

④ A~C 어느 지점에서도 인력과 원심력의 크기와 방향이 일치하는 경우는 없다.

⑤ 달의 뒷면에서는 원심력이, 달의 앞면에서는 지구의 인력이 더 큰 힘으로 작용한다.

도움자료

[2015 EBS 인터넷 수능]

화법과 작문 & 독서와 문법 - B

과학 25 ③ 26 ④ 27 ②

■ ‘기조력’

이 글은 기조력의 개념과 이에 영향을 끼치는 요소, 그리고 달과 지구의 기조력으로 인해 생기는 자연 현상에 대해 설명하고 있다. 기조력이란 서로의 인력으로 인해 영향 관계에 놓인 두 천체의 원운동 과정에서 생긴 원심력과 인력의 합력을 가리키는 것으로, 천체의 질량 및 천체 간의 거리에 따라 그 크기가 달라진다. 달로 인한 기조력은 지구에 조석 현상을 일으키며, 지구로 인한 기조력 때문에 지구에서는 달의 한쪽 면만을 관찰할 수 있다.

기조력의 개념 및 기조력으로 인한 자연 현상

1문단: 지구와 달 사이에 작용하는 힘과 두 천체의 운동

2문단: 기조력의 개념과 이로 인한 자연 현상 1 - 지구의 조석 현상

3문단: 기조력으로 인한 해수면의 높이 변화

4문단: 기조력으로 인한 자연 현상 2 - 지구에서 달의 한쪽 면만이 관측됨.

25 중심 화제 파악 ③

③ 확인 대기에 대한 기조력의 영향

3~4문단에서는 기조력이 해수와 지각에 미치는 영향에 대해 언급하고 있으나, 대기에 대한 기조력의 영향과 관련된 내용은 확인할 수 없다.

① 확인 달의 공전 주기

1문단의 내용을 통해, 달이 공통 질량 중심의 주위를 공전하는 주기가 27.3일임을 알 수 있다.

② 확인 조석의 발생 빈도

2문단에서, 조석은 하루에 약 두 번씩 주기적으로 높아졌다 낮아졌다 하는 현상임을 확인할 수 있다.

④ 확인 지구와 달의 공통 질량 중심의 위치

1문단의 후반부에서, 지구와 달의 공통 질량 중심은 지구 내부의 한 점에 있으며 지구 중심과의 거리는 약 469㎞임을 알 수 있다.

⑤ 확인 지구가 달에 대해 원심력을 지니는 이유

1문단의 전반부에서 지구가 달에 대한 원심력을 지니게 된 이유는 지구 역시 달의 인력으로 인해 특정 지점을 중심으로 공전하고 있기 때문이라는 언급을 찾아볼 수 있다.

26 세부 정보, 핵심 정보 파악 ④

④ 확인 천체의 질량과 천체 간의 거리에 비례

2문단에서 기조력은 천체의 질량에 비례하고 천체 간 거리의 세제곱에 반비례한다는 설명이 제시되어 있다. 따라서 기조력이 천체의 질량과 천체 간 거리에 비례하여 그 크기가 결정된다는 ④의 내용은 적절하지 않다.

① 확인 지구의 해수면의 높이 변화에 영향

2문단에서 기조력으로 인한 대표적인 자연 현상이 지구의 조석임을 확인할 수 있다.

② 확인 천체의 원운동으로 인한 원심력과 인력의 합력

2문단에서 기조력의 개념은 ‘두 천체의 원운동 과정에서 생긴 원심력과 인력의 합력’으로 정의되고 있다.

③ 확인 서로 끌어당기는 상태인 두 천체 사이에서 작용

2문단에서 기조력은 인력으로 인해 서로에게 영향을 끼치는 두 천체 사이에서 발생하는 힘임을 확인할 수 있다.

⑤ 확인 지구의 모양이 적도 방향의 길이가 더 긴 타원형을 이루게 되는 원인

4문단에서 기조력은 지구의 적도 지름과 극 지름 중 적도 지름이 더 큰 현상의 원인임을 확인할 수 있다.

27 다른 상황에 적용하기 ②

② 확인 B 지점에서의 원심력은 A 지점과 C 지점에서의 원심력보다 작다.

3문단의 내용을 통해 원심력은 천체의 어느 지점에서 측정하든 그 크기가 모두 같음을 알 수 있다.

① 확인 A 지점과 C 지점에서 달의 원심력은 크기와 방향이 같다.

3문단을 통해, 천체의 모든 지점에서 원심력의 크기와 방향은 같다는 사실을 확인할 수 있다.

③ 확인 B 지점에서의 기조력, 지구의 인력과 달의 원심력 사이의 차이

B 지점에서는 달의 원심력보다 지구의 인력이 더 크게 작용하며 방향은 반대이다. 따라서 이 지점에서의 기조력은 두 힘 사이의 차이와 동일하다.

④ 확인 어느 지점에서도 인력과 원심력의 크기와 방향이 일치하는 경우는 없다.

3문단에서 지구 상의 어느 곳에서도 인력과 원심력의 크기와 방향이 일치하는 경우는 없음을 확인할 수 있으며, <보기>의 그림에서도 A~C 모두 인력과 원심력의 크기와 방향이 서로 다르게 나타나고 있음을 알 수 있다.

⑤ 확인 달의 뒷면에서는 원심력, 달의 앞면에서는 지구의 인력

3문단의 내용을 통해, 달에 가까운 지구의 표면에서는 인력이 원심력보다, 반대편에서는 원심력이 인력보다 더 크게 작용함을 확인할 수 있다. 이와 마찬가지로 달의 표면에서도 지구와 가까운 달의 앞면에서는 인력이, 달의 뒷면에서는 원심력이 더 크게 작용할 것임을 추측할 수 있다.