지구의 운동
지구의 자전과 공전이 낮과 밤, 계절 변화에 미치는 영향을 이해한다.
지구는 하루에 한 바퀴씩 스스로 돌고(자전), 일 년에 한 바퀴씩 태양 주위를 돕니다(공전). 자전은 낮과 밤을, 공전은 계절과 밤하늘 별자리의 변화를 만듭니다.
지구는 팽이처럼 스스로 돌면서, 동시에 태양이라는 큰 등불 주위를 천천히 걸어 돌고 있습니다. 팽이가 도는 것이 하루, 등불을 한 바퀴 도는 것이 일 년입니다.
쉽게 말하면
우리는 태양이 아침에 동쪽에서 떠서 저녁에 서쪽으로 진다고 말합니다. 하지만 실제로 움직이는 것은 태양이 아니라 지구입니다. 지구가 서쪽에서 동쪽으로 스스로 돌기 때문에, 그 위에 있는 우리 눈에는 하늘의 모든 것이 반대 방향으로 흘러가는 것처럼 보입니다. 달리는 차 안에서 창밖 나무가 뒤로 지나가는 것처럼 보이는 것과 똑같은 일입니다. 이 자전 덕분에 햇빛을 받는 쪽은 낮, 반대쪽은 밤이 되고, 하루에 한 번씩 서로 자리를 바꿉니다.
공전은 훨씬 느립니다. 지구는 태양 주위를 일 년에 한 바퀴 돕니다. 그러면 지구가 있는 위치가 계절마다 달라지고, 밤에 지구가 향하는 우주의 방향도 달라집니다. 그래서 여름밤에 보이는 별자리와 겨울밤에 보이는 별자리가 다릅니다. 별자리가 도망간 것이 아니라, 우리가 다른 쪽을 바라보게 된 것입니다.
한 가지 조심할 것이 있습니다. 계절이 바뀌는 것은 공전 때문이라고 말하지만, 정확히는 '자전축이 기울어진 채로 공전하기 때문'입니다. 기울어져 있지 않다면 아무리 공전해도 계절은 생기지 않습니다. 이 이야기는 계절의 변화에서 자세히 다룹니다.
이렇게 나타납니다
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예시 1하룻밤 동안 별의 움직임북쪽 하늘을 몇 시간 간격으로 찍어 보면, 별들이 북극성을 중심으로 둥글게 돌아간 것처럼 보입니다. 별이 실제로 하룻밤 사이에 그렇게 움직인 것이 아니라, 지구가 도는 동안 우리가 함께 돌았기 때문입니다.
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예시 2계절마다 다른 별자리여름밤과 겨울밤에 보이는 별자리는 서로 다릅니다. 지구가 태양 주위를 돌면서 밤이 되었을 때 향하는 우주의 방향이 달라지기 때문입니다. 반대로 태양 쪽에 있는 별자리는 태양 빛에 가려 그 계절에는 볼 수 없습니다.
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예시 3회전의자에 앉아 돌아 보기회전의자에 앉아 천천히 한 방향으로 돌면, 방 안의 물건들이 반대 방향으로 지나갑니다. 내가 도는 것과 세상이 반대로 도는 것이 똑같아 보인다는 것을 몸으로 확인할 수 있습니다. 태양이 뜨고 지는 것도 같은 착각입니다.
자전과 공전
| 구분 | 자전 | 공전 |
|---|---|---|
| 무엇을 도는가 | 지구 자신(자전축을 중심으로) | 태양 주위를 |
| 한 바퀴에 걸리는 시간 | 하루 | 일 년 |
| 생기는 현상 | 낮과 밤, 태양과 별의 하루 움직임 | 계절 변화, 계절마다 다른 별자리 |
| 도는 방향 | 서쪽에서 동쪽으로 | 서쪽에서 동쪽으로 |
자주 하는 오해
태양과 별이 실제로 지구 주위를 돈다고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움해가 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지니까, 태양이 지구 둘레를 돌고 있다
실제로는움직이는 것은 지구입니다. 지구가 서쪽에서 동쪽으로 자전하기 때문에 태양이 반대로 흘러가는 것처럼 보입니다.
달리는 버스 안에서 창밖 나무가 뒤로 지나가는 것처럼 보이지만, 실제로 움직인 것은 버스입니다. 우리가 지구 위에 함께 붙어 돌고 있어서 지구가 도는 것을 느끼지 못할 뿐입니다. 밤하늘의 모든 별이 한꺼번에 같은 방향으로 도는 것처럼 보이는 것도, 별들이 아니라 우리가 돌기 때문입니다.
계절이 공전 때문에 태양과의 거리가 달라져서 생긴다고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움지구가 태양을 도니까 가까워지는 계절이 여름, 멀어지는 계절이 겨울이다
실제로는계절을 만드는 것은 거리가 아니라 기울어진 자전축입니다. 공전만으로는 계절이 생기지 않습니다.
거리 때문이라면 지구 전체가 동시에 같은 계절이어야 합니다. 그런데 우리나라가 여름일 때 남반구는 겨울입니다. 자전축이 기울어져 있어서 시기에 따라 북쪽과 남쪽이 번갈아 태양 쪽으로 기울고, 그래서 빛을 받는 각도와 낮의 길이가 달라지는 것입니다.
선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요
없음 — 이 개념이 출발점입니다
이후 개념 — 이 개념을 배우면 이어집니다
자주 묻는 질문
Q1지구가 그렇게 빨리 도는데 왜 우리는 못 느끼나요?
우리와 공기, 건물, 바다가 모두 지구와 함께 같은 속도로 돌고 있기 때문입니다. 흔들림 없이 아주 부드럽게 달리는 차 안에서 눈을 감으면 움직이는지 알기 어려운 것과 같습니다. 우리가 느끼는 것은 속도가 아니라 속도의 변화입니다.
Q2북극성은 왜 거의 움직이지 않나요?
북극성이 지구의 자전축이 가리키는 방향 가까이에 있기 때문입니다. 팽이의 축 끝처럼 거의 제자리에 있고, 다른 별들이 그 주위를 도는 것처럼 보입니다. 그래서 예로부터 북쪽을 찾는 기준으로 썼습니다.
Q3자전 방향과 공전 방향은 같은가요?
둘 다 서쪽에서 동쪽으로, 같은 방향입니다. 북쪽 위에서 지구를 내려다본다고 상상하면 두 회전이 모두 같은 쪽으로 돌고 있습니다.
교육과정 2022 개정 · 초6 통합과학 · 지구의 운동
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