1. 공간
- 물체나 물질이 존재하고 여러 가지 현상이 일어나는 것
- 위치 : 공간 상의 한 지점
- 거리 : 공간 상의 두 지점을 연결한 선분의 길이
- 길이 : 물체의 한 끝에서 다른 끝까지의 거리
2. 위치의 표현
- 기준점을 정하고 기준점으로부터의 방향과 거리로 나타낸다.
- 지표면 상의 위치를 나타내기 위해 현재 널리 사용하는 방법은 위치를 위도와 경도로 나타내는 것이다.
1. 경선(자오선) : 지구의 북극에서 남극까지 이은 대원
2. 본초 자오선 : 런던의 그리니치 천문대를 지나는 자오선으로, 경도의 기준
3. 경도 : 경선이 본초 자오선과 이루는 각도
4. 위선 : 동서 방향의 적도와 평행하게 이은 선
5. 위도 : 위선이 적도와 이루는 각도 ex) 적도 : 0º, 북극 : 북위90º, 남극 : 남위 90º
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1. 길이의 표준
- 나라마다 시대마다 길이의 기준이 서로 다르면 측정한 길이를 비교하기 어렵기 때문에 길이의 표준이 필요하다.
2. 길이의 측정 단위
- 인치, 피트, 야드, 마일, 척, 자 등을 사용하며, 큰 단위를 표현할 때에는 AU, 광년, 파섹 등을 사용하기도 한다.
3. 길이 표준의 역사
- 1791년 프랑스 과학 아카데미는 길이의 기준을 미터(meter)로 정하였고, 1m를 파리를 통과하는 자오선 상에서 지구 들레의 1/40000000로 하였다.
- 1870년 파리에서 미터법 국제 위원회가 만들어졌고, 백금-이리듐 합금으로 된 '1m' 길이의 미터원기를 만들어 길이의 표준으로 정하고 각국에 보급하였다.
- 1960년 제 11차 도량형 일반 협의회에서 1m를 '진공에서 크립톤 원자 스펙트럼의 적색선 파장의 1650763.73배'로 정의하였다.
- 1983년 제 17차 국제 도량형 총회에서 1m를 '빛이 진공에서 1/299792458초 동안 진행한 거리'로 정의 (현재 사용하는 정의)하였다. → 우리나라는 현재 '진공에서 아이오딘 안정화 헬륨 네온 레이저의 파장을 이용한 미터원기'를 사용한다.
1. 길이의 측정
- 직접 자로 재거나 각도기를 이용하여 간접적으로 측정한다. 먼 거리의 경우 빛이 왕복하는 시간으로 측정하며, 최근에는 GPS를 이용하기도 한다.
2. 기리고차(記里鼓車)
- 조선 시대에 고으로가 고을 사이의 거리를 측정할 때 사용했던 도구로, 일정한 거리를 이동할 때마다 기리고차에 있는 북과 종이울려 거리를 측정하였다.
3. 에라토스테네스의 지구 둘레 측정
- 비례식을 이용하여 측정하였다.
4. 닮은꼴 삼각형과 비례식을 이용
- 멀리 떨어져 있거나 실측하기 어려운 지형에서 거리를 측정할때 사용한다.
5. 전자기파가 이동하는 데 걸리는 시간을 이용
- 거리가 먼 경우에는 전자기파를 이용하여 전자기파가 왕복하는데 걸리는 시간으로 측정한다.
물체까지의 거리 = 전자기파의 속도 x (1/2 x 왕복시간)
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6. GPS(Global Positioning System) 이용
- GPS는 24개의 인공위성으로 구성되어 있고, 각 인공위성이 발신하는 마이크로파를 GPS수신기에서 수신하여 수신기의 위치를 알아낸다.
▶ 지표면 위의 GPS 수신기의 위치 측정
- 각 위성에서 세슘 원자시계를 포함하여 2대 이상의 워자시계가 탑재되어 있고, 시간 신호를 마이크로파로 계속 지상으로 발사한다. GPS 수신기에서 인공위성이 발신하는 마이크로파를 수신하여 각 위성에서 GPS 수신기까지의 거리(마이크로파의 속력 x 걸린시간)를 알수 있고, 그림과 같이 각각의 거리를 반지름으로 하는 세 구면이 만나는 지점이 GPS 수신기의 위치이다.
- 위치 결정을 위해 필요한 위성의 수는 3개로 충분하지만 정확도를 높이기 위해 4개 위성이 한 조를 이루고 있다. 지구 면 전체를 다루기 위해 6개조가 필요하므로 총 24개의 위성이 지구 주위를 돌고 있다.
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