01 다음 (      ) 안에 들어갈 알맞은 말을 쓰시오.

Ⅳ. 다가오는 우주 / 1. 천체 관측

28. 지구의 자전과 천체의 일주 운동

소단원 문제

⑴ 지구가 자전함에 따라 천체가 하루에 (㉠      ) 바퀴씩 동에서 서로 도는 겉보기 운동을 하는데, 이를 천체의 (㉡      ) 운동이라고 한다.

⑵ 천체의 일주 운동 경로를 (㉠      )(이)라 하며, 이는 천구의 적도와 (㉡      )하므로 (㉢      )와/과 이루는 각은 약 (90°-위도)이다.

⑶ 극지방의 일주권은 지평선과 (㉠      )하며, 모든 천체가 (㉡      )이거나 전몰성이다. 적도 지방의 일주권은 지평선과 (㉢      )이며, 모든 천체가 (㉣     )이다.

02 일주 운동에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 별들의 일주권은 자오선과 나란하다.

② 북극 지방에서는 모든 별들이 출몰성이 된다.

③ 적도 지방에서 가장 많은 별을 관측할 수 있다.

④ 적도 지방에서는 일주권이 지평선에 나란하게 나타난다.

⑤ 일주 운동은 지구의 공전 때문에 나타나는 겉보기 운동이다.

03 그림 (가), (나), (다)는 북반구의 어느 지방에서 관측한 별의 일주 운동을 순서 없이 나타낸 것이다.

(다)

(가)

(나)

일주 운동을 관측한 방향을 옳게 짝지은 것은?

	(가)	(나)	(다)
①	동쪽 하늘	서쪽 하늘	남쪽 하늘
②	동쪽 하늘	남쪽 하늘	서쪽 하늘
③	서쪽 하늘	남쪽 하늘	동쪽 하늘
④	서쪽 하늘	북쪽 하늘	동쪽 하늘
⑤	남쪽 하늘	서쪽 하늘	북쪽 하늘

04 그림은 북위 37,인 지방에서 북쪽 하늘을 향하여 사진기를 2시간 동안 노출시켜서 찍은 별의 일주 운동 사진이다.

이에 대한 해석으로 옳지 않은 것은?

① 각 동심원 호의 중심각은 30˚이다.

② 동심원 호는 시계 방향으로 그려진다.

③ 여러 동심원 호의 중심은 천구의 북극이다.

④ 동심원 호의 중심에 위치한 별의 고도는 약 37˚이다.

⑤ 지평선을 스치며 일주 운동을 하는 별의 적위는 약 53˚이다.

05그림은 북위 35˚ 인 지방을 기준으로 그린 천구의 모습이다.

이 지방에서의 천구의 좌표에 대한 설명으로 옳지 않은

것은?

① 천구의 북극 고도는 35˚이다.

② 천정에 보이는 별의 적위는 35˚이다.

③ 지평선과 천구의 적도가 이루는 각은 55˚이다.

④ 지평선과 별들의 일주권이 이루는 각은 55˚이다.

⑤ 적위가 -40˚인 별은 이 지방에서 관측할 수 없다.

06 그림은 동쪽 하늘에서 떠오르는 별의 일주 운동을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 별 A의 적경은 5ʰ이다.)

	<보 기>
ㄱ. 적위는 별 A가 별 B보다 작다. ㄴ. 별 B와 C의 고도는 같다. ㄷ. 적경은 별 B가 C보다 작다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

07 그림은 북반구의 어느 지방에서 남쪽 하늘을 보고 관측한 두 별 A, B의 고도 변화를 나타낸 것이다.

별 A가의 천구의 적도 상에 위치한 별이라고 할 때, 이에 대한 해석으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 관측 지점의 위도는 50˚N이다. ㄴ. 별 B는 별 A보다 적경이 3시간 작다. ㄷ. 별 B의 적위는 +15˚이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

서술형 문제

08 그림은 북위 37˚인 지방에서 북쪽 하늘을 향하여 카메라를 고정시킨 후 셔터를 2시간 정도 열어 찍은 사진이다.

⑴ 동심원 호의 중심 P의 고도는 몇 도인지 쓰시오.

⑵ A와 B 중 사진 촬영을 시작할 때의 위치는 어디인지 쓰시오.

⑶ 동심원 호 CD의 중심각은 약 몇 도인지 쓰시오.

09 표는 여러 별자리의 적경과 적위를 나타낸 것이다.

별자리	마차부	돌고래	처녀	염소	물고기
적경	5ʰ	21ʰ	13ʰ	21ʰ	0ʰ
적위	40˚	15˚	0˚	-15˚	0˚

⑴ 일주 운동을 할 때 같은 시각에 남중하는 별자리 두 가지를 쓰고, 그렇게 판단하는 근거를 서술하시오.

⑵ 서울 지방(북위 37.5˚)에서 남중 고도가 가장 높은 별은 무엇이며, 그렇게 판단하는 근거는 무엇인지 서술하시오.

10 그림은 북반구의 위도가 37˚인 지방에서 적위가 80˚인

별 A의 일주 운동 경로를 나타낸 것이다.

하루 중 별 A의 고도는 어떻게 변하는지 서술하시오.

정답과 해설

01 ⑴ ㉠ 한, ㉡ 일주 ⑵ ㉠ 일주권, ㉡ 나란, ㉢ 지평선 ⑶ ㉠ 나란, ㉡ 주극성, ㉢ 수직, ㉣ 출몰성 02 ③ 03 ② 04 ② 05 ⑤

06 ② 07 ② 08~10 해설 참조

01 ⑴ 지구가 자전함에 따라 천체가 하루에 한 바퀴(1시간에 15˚)씩 동 → 서로 도는 겉보기 운동을 하는데, 이를 천체의 일주 운동이라고 한다.

⑵ 천체의 일주 운동 경로를 일주권이라고 하며, 일주권은 지구 자전축에 수직이므로 천구의 적도와 평행하다. 따라서 지평선과 이루는 각은 약 (90˚-위도)이다.

⑶ 극지방에서는 지평선과 천구의 적도가 일치하므로 일주권은 지평선과 평행하며, 모든 천체가 주극성이거나 전몰성이다. 적도 지방에서는 천구의 북극이 북점과 일치하므로 일주권은 지평선과 수직이며, 모든 천체가 떴다 지는 출몰성이다.

02 ③ 적도 지방에서는 양극 상공에 있는 별을 제외한 모든 별들이 떴다가 지므로 가장 많은 별을 관측할 수 있다.

① 별들의 일주권은 천구의 적도와 나란하다.

오답 체크

② 북극 지방에서는 모든 별들이 주극성이나 전몰성으로 나타난다.

④ 적도 지방에서는 모든 별들이 지평선에 수직으로 떠서 수직으로 지는 출몰성이다.

⑤ 일주 운동은 지구의 자전 때문에 나타나는 겉보기 운동이다.

03 (가)는 지평선으로부터 비스듬히 오른쪽 위 방향으로 떠오르는 형태이므로 동쪽 하늘의 모습이고, (나)는 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하는 형태이므로 남쪽 하늘의 모습이며, (다)는 비스듬히 오른쪽 아래 방향인 지평선으로 지는 형태이므로 서쪽 하늘의 모습이다.

04 ② 북쪽 하늘의 별들은 시계 반대 방향으로 일주 운동을 한다.

① 별들은 1시간에 15˚씩 일주 운동을 하므로 2시간 동안에 동심원의 호가 그린 각도는 30˚이다.

오답 체크

③ 북쪽 하늘의 별들은 천구의 북극을 중심으로 일주 운동을 한다.

④ 동심원 호의 중심에 위치한 별은 북극성으로서 북극성의 고도는 관측 지방의 위도와 같으므로 약 37˚이다.

⑤ 지평선을 스치며 일주 운동을 하는 별의 적위는 (90˚-위도)이므로 약 53˚이다.

05 ⑤ 북위 35˚인 지방의 일주권과 지평선이 이루는 각은 (90˚-위도)이므로 90˚-35˚=55˚이다. 따라서 이 지방에서 적위가 –40˚인 별은 -55˚~55˚ 구간에 위치하므로 출몰성이다.

①, ② 천구의 북극의 고도와 천정에 보이는 별의 적위는 관측 지방의 위도와 같으므로 35˚이다.

오답 체크

③, ④ 지평선과 천구의 적도가 이루는 각은 90˚-35˚=55˚이고, 지평선과 일주권이 이루는 각도 마찬가지이다.

06 ㄷ. 별 B가 별 C보다 동쪽 지평선에서 먼저 떴으므로 적경은 별 B가 별 C보다 작다. 일주권은 천구의 적도와 나란하기 때문에 동일한 일주권에 위치한 별 B와 C의 적위는 같다.

ㄱ. 별의 적위는 천구의 적도에서 천구의 북극으로 갈수록 증가하므로 북쪽 방향의 일주권에 위치한 별 A의 적위가 별B와 C보다 크다.

오답 체크

ㄴ. 고도는 지평선을 기준으로 별의 높이를 나타낸 것이므로 별의 고도는 A>B>C이다.

07 ㄷ. 별 B의 남중 고도는 65˚이므로 65˚=90˚-40˚+적위에서 별 B의 적위는 +15˚이다.

ㄱ. ‘별의 남중 고도=90˚-위도+적위’이다. 별 A는21시에 남중하였으므로 남중 고도가 50,이며, 천구의 적도 상에 위치하므로 적위는 0,이다. 따라서 50˚=90˚-위도+0˚에서 관측 지점의 위도는 40˚N이다.

오답 체크

ㄴ. 별 A는 21시에 남중하였고 3시간이 지난 24시에 별 B가 남중하였으므로 별 A는 B보다 서쪽에 위치한다. 적경은 서에서 동으로 가면서 측정하므로 별 B는 별 A보다 적경이 3시간 크다.

08 모범답안_ ⑴ 37˚ ⑵ A ⑶ 약 30˚

해설_ ⑴, ⑵ 북쪽 하늘의 별들은 북극성을 중심으로 1시간에 15˚씩 시계 반대 방향으로 회전한다. 따라서 동심원 호의 중심 P는 북극성이며, 북극성의 고도는 위도와 같으므로 37˚이다.

⑶ 지구의 자전으로 별들은 하루에 한 바퀴(1시간에 15˚)를 도는 일주 운동을 하므로, 2시간 동안의 일주 운동으로 만들어진 동심원 호 CD의 중심각은 약 30˚이다.

09

모범답안_ ⑴ 적경이 21ʰ로 같은 돌고래자리와 염소자리는 같은 시각에 남중한다.

⑵ 남중 고도는 별의 적위가 클수록 높으므로 마차부자리의 남중 고도가 가장 높다.

해설_ ⑴ 적경이 같은 천체는 같은 시각에 남중한다. 따라서 적경이 21ʰ로 같은 돌고래자리와 염소자리는 같은 시각에 남중한다.

⑵ ‘남중 고도=90˚-위도+적위’이므로 위도가 같다면 적위가 클수록 남중 고도가 높다. 따라서 적위가 가장 큰 마차부자리의 남중 고도가 가장 높다.

채점 기준

문항	등급	채점 기준	배점(%)
(1)	A	적경이 같고 돌고래자리와 염소자리라고 서술한 경우	50
	B	적경이 같다고 서술한 경우	30
		돌고래자리와 염소자리라고 서술한 경우
(2)	A	별의 적위가 가장 크고 마차부자리라고 서술한 경우	50
	B	별의 적위가 가장 크다고 서술한 경우	30
		마차부자리라고 서술한 경우

10

모범답안_ 27˚~47˚ 범위에서 변한다

해설_ 북극성의 고도는 관측자의 위도와 같으므로 37˚이다. 하루 중 별 A는 북극성으로부터 10˚만큼 떨어져 동심원을 그리므로 별 A의 고도는 27˚~47˚ 범위에서 변한다.

채점 기준

등급	채점 기준	배점(%)
A	고도 범위를 옳게 답한 경우	100
B	고도 범위를 옳게 답하지 못한 경우	0