지구과학, 물리

과학의 원리를 재미있고 쉽게 설명해주는『그래서 이런 과학이 생겼대요』제1권. 초등과 중등 과정에서 배우는 지구과학과 물리 개념 중 가장 핵심적인 내용들을 모았습니다. 지구과학 부분에서는 지구의 탄생부터 지각의 변동, 우주의 신비, 날씨와 담았고, 물리 부분에서는 빛과 열, 자석과 전리, 힘과 에너지 등을 담았습니다. 이처럼 초등 교과서에서 다루는 내용을 거의 모두 다루고 있어서 이 한 권으로 알차게 과학 학습을 할 수 있습니다.

┃지구과학 편┃

1. 지구, 어디까지 알고 있니?
지구는 몇 살일까? 지구의 탄생 12
지구는 어떻게 생겼을까? 지구의 모습 14
지구 속을 들여다볼까? 지구의 내부 구조 16
바닷물은 왜 짠맛이 날까? 바닷물과 소금 18
바다 밑은 어떻게 생겼지? 바다 밑 세계 20
북극과 남극 가운데 어디가 더 추울까? 극지방 22
생명 순환의 시작점, 강 물의 순환 24
온몸으로 지구를 보호해 주는 방패 대기 26

2. 땅과 바위를 보면 지구가 보인대
물과 공기가 만나 바위를 만든다고? 풍화 작용 30
물이 땅의 모습을 어떻게 변화시킬까? 침식 작용 32
비옥한 땅을 만드는 강물의 힘 운반 작용과 퇴적 작용 34
퇴적 작용이 만들어 낸 암석 퇴적암 36
지구의 역사를 알 수 있대 지층 38
살아 있는 지구의 역사책 화석 40
화산은 왜 생기는 걸까? 화산 42
마그마가 굳어서 만들어진 돌 화성암 44
암석의 또 다른 변신 변성암 46
지진은 왜 일어날까? 지진 48

3. 우주 속을 여행해 볼까?
태양 속을 들여다볼까? 태양의 모습 52
앗, 태양이 사라졌다! 태양과 지구 54
아무나 태양계의 가족이 될 수는 없대 태양계 56
달의 변신은 무죄! 달의 공전과 자전 58
나라마다 낮과 밤이 다른 이유는? 지구의 자전 60
달이 태양을 삼켰대 일식 62
밤하늘에 빛나는 여러 가지 천체들 항성, 행성, 위성 그리고 혜성 64
별자리에도 지도가 있다고? 별자리 66
계절마다 보이는 별자리가 다르다고? 계절과 별자리 68
별들이 만든 우주의 강, 은하수 은하 70

4. 날씨와 계절이 궁금해
기압에 따라 날씨가 달라진대 고기압, 저기압 74
바람 때문에 발견된 대륙, 뉴질랜드 계절풍 76
세계 일주를 도와준 바람이 있다고? 무역풍 78
태풍은 어떻게 생길까? 태풍 80
구름이 만들어지는 원리 구름의 생성 82
구름과 날씨는 어떤 관계? 구름과 날씨 84
밤에 사막이 빨리 추워지는 이유는? 육지와 바다의 온도 차이 86
계절은 왜 바뀔까? 계절의 변화 88
날씨를 어떻게 미리 알 수 있을까? 일기 예보의 비밀 90
날씨와 습도를 정밀하게 재는 기구 백엽상 92
일기도를 볼까? 일기도 94


┃물리 편┃

5. 빛과 열이 만드는 놀라운 세상
그림자는 왜 생길까? 빛과 그림자 98
거울로 적들을 물리쳤다고? 빛의 반사 100
우리가 물체를 보는 원리는? 눈과 빛, 그리고 물체 102
앗, 물속에 동전이 떠 있네? 빛의 굴절 104
빛을 모으기도 하고 분산시키기도 해요 볼록 렌즈, 오목 렌즈 106
무지개를 만들어라! 무지개의 원리 108
하늘은 왜 색깔이 바뀔까? 빛의 산란 110
쇠하고 나무하고 누가 더 열을 잘 전달할까? 열의 전도 112
욕조 안의 물 온도가 다르다고? 열의 대류 114
여름철 아스팔트 위가 유난히 뜨거운 이유는? 열의 복사 116
열기구는 어떻게 하늘에 뜰까? 열기구의 원리 118
보온병 속에 숨은 과학 원리는? 보온병의 원리 120
집을 따뜻하게 만들어라! 단열재 122

6. 신기한 자석과 신통방통 전기 회로
자석은 왜 철을 끌어당길까? 자석의 성질 126
자석의 힘을 볼 수 있다고? 자기력과 자기력선 128
나침반은 어떻게 길을 알려 줄까? 나침반의 원리 130
호박을 닦다가 전기를 발견했다고? 전기 132
전기가 다니는 전용 길이 있다고? 전기 회로 134
집 안의 가전제품은 모두 병렬 연결로 되어 있대 직렬 연결, 병렬 연결 136
전기가 좋아하는 물체는 따로 있다고? 도체와 부도체 138
전기와 자기는 친구? 전류와 자기장 140
자기 부상 열차는 어떻게 달리는 걸까? 전자석 142
전구가 빛을 밝히는 원리는? 전구의 원리 144
편리한 전기, 안전하게 사용하려면? 전기 안전 146

7. 으라차차 힘과 에너지의 모든 것
지구가 나를 끌어당기고 있대 중력 150
산 위에 올라가면 왜 몸무게가 줄어들까? 무게 152
용수철에 숨은 비밀은? 용수철과 탄성력 154
움직이던 물체는 계속 움직이려 한다고? 관성의 법칙 156
물 위에서 뜨게 하는 힘은? 부력 158
지렛대로 지구를 들어 올릴 수 있다고? 지레의 원리 160
힘들이지 않고 바위를 올려라! 빗면의 원리 162
수원 화성을 빨리 완성할 수 있었던 비법 도르래의 원리 164
높은 곳에 있을수록 힘이 더 세진다고? 위치 에너지 166
열에너지가 이동한다고? 열에너지 168
롤러코스터를 타면 에너지가 변신을 한대 에너지의 전환 170
에너지, 이렇게 하면 아낄 수 있대 에너지 절약 172
깨끗한 지구를 만들어 주는 에너지는? 녹색 에너지 174

부록 사진으로 익히는 과학 개념 소사전 176

▶ 신대륙 뉴질랜드의 발견을 도운 바람, 계절풍
아벨 타스만은 네덜란드의 탐험가예요. 1642년, 타스만이 탐험 대원들을 이끌고 태평양을 건너다 오스트레일리아 부근에 있는 작은 섬을 발견했어요.
“저 새로운 땅이 보이는 북쪽 방향으로 배를 몰아라!”
타스만 일행은 북쪽으로 항로를 변경했어요. 그런데 이상한 일이 일어났어요. 아무리 뱃머리를 북쪽으로 돌려도 배는 계속해서 동쪽으로 밀려갔지요.
“이상하다. 여긴 바람이 자꾸 동쪽으로 부는 것 같네.”
타스만의 배는 바람에 계속 밀려가다가 뜻하지 않게 낯선 섬에 도착했는데, 이 섬이 바로 뉴질랜드였어요. 타스만을 뉴질랜드로 이끈 바람, 그 바람은 ‘계절풍’이었어요. (76~77쪽)▶ 신비한 섬 마그네시아와 자석의 힘
고대 그리스 사람들은 배를 타고 바다를 오가면서 물건을 사고팔았어요. 어느 그리스 배가 철을 가득 싣고 에게 해를 건널 때였어요.
“거참 이상하군. 배가 왜 저 섬으로 향하지?”
노를 저어 방향을 바꾸어도 뱃머리는 자꾸 마그네시아 섬으로 향했어요. 마치 섬이 배를 끌어당기는 것 같았지요.
“신기한 섬이야. 저 섬의 정체를 밝혀야겠어.”
마그네시아 섬을 조사하기 시작한 그리스 사람들은 이 섬에 유달리 어떤 돌이 많다는 사실을 발견했지요.
“이 돌에 비밀이 숨겨져 있는 거 아닐까?”
돌을 조사한 결과 이 돌에 철을 잡아당기는 힘이 있다는 사실을 알아냈어요.
쇠붙이를 끌어당기는 자석을 영어로 ‘마그넷(magnet)’이라고 하는데, 고대 그리스 사람이 발견한 마그네시아 섬 이름에서 유래되었다는 이야기가 전해지고 있답니다. (126쪽)▶ 아르키메데스의 원리, 부력
아르키메데스는 금관, 금관과 똑같은 무게의 금덩어리, 양팔 저울, 물이 가득 든 통을 준비했어요. 양팔 저울의 양쪽에 각각 금관과 금덩어리를 올리고 물통에 집어넣었지요.
금관이 금덩어리로 만들어졌다면 양팔 저울은 수평을 유지해야 해요. 그러나 저울은 금덩어리 쪽으로 기울었어요.
“금관에 금 외에 다른 물질이 섞여 있기 때문에 수평을 이루지 못하는 거야!”
부력을 이용한 실험을 통해 아르키메데스는 금관에 다른 물질이 섞였다는 사실을 알아냈어요.
물체는 공기 중에 있을 때보다 물속에서 더 가벼워지는데, 바로 부력이 작용하기 때문이에요. 부력이란 물속에서 물체를 떠오르게 하는 힘이에요. 물체를 물속에 집어넣으면 물체가 잠긴 부분만큼 물을 밀어내고, 밀어낸 물의 무게만큼 부력이 생겨요. 때문에 물체는 밀어낸 물의 무게만큼 가벼워지지요. (159쪽)

1. 기획의도▶ 흥미로운 이야기와 차근차근한 설명을 통해 만나는 과학의 세계인류가 하나하나 차곡차곡 쌓아 올린 발명과 발견의 역사에는 과학의 원리가 숨어 있습니다. 과학의 원리를 재미있고 쉽게 설명해 주기 위한 책 《그래서 이런 과학이 생겼대요》는 1권 《지구과학, 물리 편》, 2권 《생물, 화학 편》으로 구성했습니다.
과학 원리는 위대한 통찰과 놀라운 발명의 역사를 알면 더욱 쉽고 재미있게 이해할 수 있습니다. 아인슈타인이 상대성 이론을 펼칠 수 있었던 것은 뉴턴이 있었던 덕분이고, 뉴턴이 만유인력의 비밀을 푼 것은 케플러가 있었던 덕분이지요. 이처럼 발견과 발명 과정에 얽힌 이야기와, 어린이 눈높이에 맞는 차근차근한 설명을 통해 과학의 원리를 배우면 과학이 훨씬 쉽고 재미있어집니다. 나아가 우리를 둘러싼 모든 것에 궁금증을 품어 보고 해답을 찾아 고민하는 과학적 사고의 힘을 키울 수 있습니다.2. 책소개▶ 어린이들이 배워야 할 지구와 우주, 자연현상에 관한 가장 핵심적인 요소를 모은 책 《그래서 이런 과학이 생겼대요》 1권 《지구과학, 물리 편》은 초등과 중등 과정에서 배우는 지구과학과 물리 개념 중 가장 핵심적인 내용들을 모았습니다. 지구과학 부분에서는 지구의 탄생부터 지각의 변동, 우주의 신비, 날씨와 담았고, 물리 부분에서는 빛과 열, 자석과 전리, 힘과 에너지 등을 담았습니다. 이처럼 초등 교과서에서 다루는 내용을 거의 모두 다루고 있어서 이 한 권으로 알차게 과학 학습을 할 수 있습니다.
특히 과학의 역사, 실생활 사례 이야기를 통해 설명하므로 외울 필요 없이 술술 읽으며 익힐 수 있습니다. 그러는 가운데 지구과학과 물리라는 학문이 우리를 둘러싼 세계와 그 안의 물질들이 작용하는 질서를 탐구하는 것임을 깨달을 수 있습니다. 3. 책의 특징
▶ 네 칸 만화와 이야기로 만나는 과학의 세계
이 책은 도입부마다 네 칸 만화를 두었습니다. 각각의 만화들은 교과서 속 딱딱한 과학 지식이 실감나는 우리 주변의 현상이라는 것을 일깨워 주고, 그 이면에 있는 원리에 대한 궁금증을 유발합니다. 아울러 건강한 웃음과 유머로 책을 읽는 즐거움을 더해 줍니다.▶ 80개의 지구과학과 물리에 얽힌 이야기를 소개합니다
이 책은 지구과학과 물리를 아우르는 폭넓은 과학 지식 중 가장 핵심적인 주제 80개를 가려 뽑았습니다.
1장에서는 지구의 탄생에서부터 시작해 땅속, 바다 밑, 그리고 지구를 둘러싼 대기에 이르기까지 지구 자체에 대한 이야기들을, 2장에서는 지층, 암석, 화산, 지진 등 우리가 발 딛고 있는 지구의 땅과 암석에 대한 이야기들을 실었습니다. 3장에서는 그 범위를 넓혀 우주를 다루었으며, 4장에서는 기상 현상에 대해 풀어냅니다. 5장은 빛과 열에너지의 신비를 밝히고 있으며, 6장에서는 전기 에너지를, 7장에서는 중력, 부력, 관성의 법칙 등 에너지 일반에 대해 폭넓게 다루고 있습니다.▶ 권말 부록_사진으로 익히는 과학 개념 소사전
본문에 실린 원리와 현상을 이해하는 데 도움이 되는 사진 자료들을 간단한 설명과 함께 권말 부록으로 실었습니다. 새털구름과 비늘구름은 각각 어떻게 생겼는지, 긴 꼬리를 달고 하늘에서 떨어지는 혜성의 모습은 어떤지, 곡류와 삼각주 지형은 어떻게 다른지 눈으로 직접 확인하며 본문을 읽으면 이해가 쉽고, 읽는 재미도 한층 더합니다.

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