지구과학 · 중력 이상

중력 이상으로 찾는 지하 물질

지하 물체의 밀도와 깊이를 바꾸고, 지표의 중력 이상 곡선이 어떻게 달라지는지 살펴보세요.

중력 이상으로 찾는 지하 물질 개념 그림

시뮬레이션은 브라우저에서 실행됩니다. 실험 조건을 바꾸기 전에 학습 목표와 탐구 질문을 살펴보세요.

이 실험에서 알아볼 내용

주변과의 밀도 차이, 물체의 크기와 깊이를 중력 이상 곡선의 부호·높이·폭과 연결하세요.

교과와 단원

2022 개정 과학 계열 · 고급 지구과학 · 고체 지구. 중력 이상을 지하 물질의 분포와 연결하는 활동입니다. 지구 타원체와 지오이드를 구별한 뒤, 배경 중력을 제거한 잔류 이상의 간단한 사례를 탐구합니다.

연계 성취기준: 12고지01-02

탐구 질문과 해설

1. 양의 중력 이상이면 지하 물질의 밀도가 무조건 큰가요?

주변에 비해 밀도가 큰 물질은 이 모형에서 양의 이상을 만듭니다. 하지만 크기와 깊이도 신호에 영향을 줍니다. 실제 탐사에서는 배경·지형 보정과 다른 관측을 함께 분석해야 합니다.

2. 밀도와 반지름을 유지하고 더 깊이 묻으면 곡선은 어떻게 달라지나요?

가운데 이상은 작아지고 곡선은 넓어집니다. 같은 총 질량 차이라도 지표에서 멀어지면 신호가 약해집니다. 곡선 하나만으로 지하 구조가 유일하게 정해지는 것은 아닙니다.

모형의 가정과 실제 현상과의 차이

평평한 지표 아래 균질한 배경 속에 반지름 R, 중심 깊이 z인 구체 하나를 놓습니다. ΔM=(4π/3)R³Δρ, Δg_z(x)=GΔMz/(x²+z²)^(3/2)이며 양의 방향은 아래입니다. 1 mGal=10⁻⁵ m/s²입니다. 반지름은 중심 깊이보다 항상 작아 구 전체가 지하에 있습니다. 지구 타원체는 지구 모양을 근사한 기준면이며, 지오이드는 평균 해수면에 가까운 중력 등퍼텐셜면입니다. 여기서는 위도·고도·지형·넓은 지역의 배경 영향을 이미 제거했다고 가정하고 작은 잔류 이상만 계산합니다. 지오이드의 굴곡이나 보정 과정 자체, 복잡한 지층, 잡음, 역산은 계산하지 않습니다. 곡선은 모형 계산값이며 실제 측정 자료가 아닙니다. 그래프의 세로 범위는 신호 크기에 따라 달라집니다.

참고 자료

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선생님을 위한 작은 팁

학생에게 결과를 예상하게 한 뒤, 한 가지 변수만 바꾸어 비교하도록 안내해 주세요. 각 실험 아래에서 모형의 가정과 참고 자료를 확인할 수 있습니다.

사이트 안에서는 별도 계정을 만들지 않아요. 실험 조건과 결과는 브라우저에서 계산합니다. 데이터 처리에 관한 자세한 내용은 개인정보 안내에서 확인할 수 있어요. 키보드의 Tab 키로 이동하고 방향키로 슬라이더를 조절할 수 있어요.