창의 탐구문제 탐구유형: 추리

그림과 같이 5명의 사람이 같은 간격만큼 떨어져 나란히 서 있고 맞은편 벽에는 평면 거울이 걸려 있다. (단, 거울은 C 바로 앞에 걸려 있고 거울을 통해서는 한 사람의 모습만 보인다.) 이에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

①A는 거울을 통해 E를 볼 수 있다.

②B는 거울을 통해 아무도 볼 수 없다.

③C는 거울을 통해 자신의 모습을 볼 수 있다.

④D는 거울을 통해 E를 볼 수 있다.

⑤E는 거울을 통해 A를 볼 수 있다.

문제 및 해설 감수: 김수용(카이스트 물리학과 교수)

창의 탐구력 키우기

접시 위에 먹음직스러운 사과가 놓여 있습니다. 우리는 어떻게 사과를 볼 수 있는 걸까요? 전등에서 나온 빛이 사과의 표면에서 반사되어 우리 눈에 들어오기 때문에 사과를 볼 수 있습니다. 이처럼 빛이 곧게 나아가다가 물체에 부딪혀 되돌아 나오는 현상을 빛의 반사라고 합니다. 빛이 반사할 때는 들어가는 빛이 반사되는 면과 이루는 각의 크기와 나오는 빛이 반사되는 면과 이루는 각의 크기가 항상 같은데 이를 반사의 법칙이라고 합니다. 빛이 거울에서 반사될 때도 종이에서 반사될 때도 같은 법칙이 성립합니다.

매끄러운 알루미늄 포일(위)와 구겨진 알루미늄 포일.

그런데 거울을 통해서는 거울에 비친 물체의 모습은 볼 수 있지만, 종이에는 물체가 비치지 않고 대신 종이 위에 쓰인 글씨를 볼 수 있습니다. 거울이나 잔잔한 수면은 표면이 매끄럽습니다. 매끄러운 면에서 빛이 반사되면 반사되는 면에 물체의 상이 비쳐 보입니다. 반면 종이나 출렁이는 수면은 표면이 거칩니다. 거친 면에서 빛이 반사될 때는 반사되는 면에 물체의 상이 비치지 않습니다. 매끄러운 알루미늄 포일에는 물체가 비치지만 구겨진 알루미늄 포일에는 물체가 비치지 않는 것도 같은 예입니다.

매끄러운 면에서 빛이 반사될 때는 특정한 방향에서만 물체의 상을 볼 수 있습니다. 거울 앞에 서서 서 있는 위치를 옮겨보세요. 위치마다 거울에 비치는 모습이 달라지는 것을 볼 수 있습니다. 반대로 거친 면에서 빛이 반사될 때는 어느 방향에서나 물체를 볼 수 있습니다. 책을 펼쳐놓고 서 있는 위치를 옮겨보세요. 어느 방향에서 책을 바라보는지 상관없이 책에 인쇄된 글씨를 볼 수 있습니다.

※이번주로 연재를 마칩니다.

정답과 해설은 맛있는공부 홈페이지(edu.chosun.com)의 '초등>학습자료>영재과학'코너와 영재마루 홈페이지(www.yjmaru.com)의 '창의교실>창의탐구 초등영재과학'에서 확인하실 수 있습니다.