자, 자로 반응 속도를 확인해 보자! 반응 시간 실험 1탄 (시각→뇌→척수→손)
안녕하세요, 사이언스 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일이 실험이죠!
주변 도구로 반응 속도를 측정해 보세요! 수업에서도 집에서도 할 수 있는 간단한 실험
수업 시간에 “화학 반응 속도”나 “신경 전달 속도” 등을 다룰 때, 학생들이 “속도는 어떻게 측정하나요?”, “정말 차이가 있나요?”와 같은 순수한 궁금증을 던지곤 하죠. 이럴 때 딱 맞는 것이 바로 이 【반응 속도 측정 실험】입니다.
게다가 특별한 장비도 필요 없어요. 사용하는 건 오직 자와 사람의 손뿐! 교실에 있는 것으로 충분하고, 준비도 순식간에 끝납니다. 학생들이 서로 즐겁게 참여하면서 자신들의 “반사 신경”과 “반응 시간”을 깨달을 수 있는, 말 그대로 “과학적인 자기 이해”의 첫걸음이 되는 활동입니다.
이 실험은 중학교 “화학 변화와 물질의 성질”이나 “생명의 작용(신경계・근육의 작용)”의 도입 또는 보충 자료로 아주 적합합니다. 또한, 가정이나 보건 체육과의 융합 교육 과정으로도 활용할 수 있습니다.
사용할 것
•자 (30cm 이상이 이상적)
•도와줄 친구나 파트너
실험 방법
먼저, 여러분은 주로 사용하는 손(주로 쓰는 손)의 엄지손가락 아래에 자의 0 지점을 맞춥니다. 상대방은 자의 위쪽 끝을 잡게 합니다. 그리고 상대방이 자를 놓으면! 여러분은 자가 떨어지는 것을 보고 재빨리 잡으세요. 잡았을 때 엄지손가락이 자의 어느 위치에 있었는지 확인하고, 그 길이를 기록합니다.
이것을 4번 반복하여 기록한 길이의 평균을 내보세요.
반응 속도 계산!
자, 자로 잰 길이로 여러분의 반응 속도를 알아봅시다. 예를 들어, 22cm에서 잡았다고 가정해 봅시다. 아래 변환표(자유 낙하 공식으로 계산)를 사용해 보면, 반응 속도는 약 0.21초라는 것을 알 수 있습니다.
변환표는 여기 있습니다.
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1htl5-sBZ4feMomMj9ZefMNwM0f065_eQrJwp5F9m1gU/edit?usp=sharing
실제로 한 반에서 이 실험을 해보니, 반 전체의 평균 반응 속도가 무려 0.19초였습니다! 모두들 꽤 빠른 반응 속도를 가지고 있네요.
다른 반에서는 0.20초였습니다. 지폐 잡기 실험도 재미있어요.
소리에 대한 반응도 실험!
게다가 시각뿐만 아니라 “소리에 대한 반응 속도”도 확인할 수 있습니다. 방법은 거의 같지만, 잡는 사람은 눈을 감고, 자를 들고 있는 사람이 “하이!” 하고 소리로 신호를 보냅니다. 그 소리를 들은 순간 잡아보세요.
실제로 해보면, 소리에 대한 반응이 눈으로 보고 반응하는 것보다 빠른 경우가 많습니다. 뇌가 소리에 반응하는 시간은 대략 0.1초라고 알려져 있으며, 이것이 스포츠 출발 시에도 관련이 있습니다. 육상 경기에서는 피스톨 소리로부터 0.1초 미만에 출발하면 “부정 출발”로 간주됩니다.
마무리
이 실험 어떠셨나요? 눈과 귀를 사용해 자신의 반응 속도를 측정하는 것만으로도 뇌와 몸의 민첩함을 실감할 수 있는 재미있는 실험입니다. 친구나 가족과 함께 경쟁해 보세요! 실험을 하면서 과학이 얼마나 가깝고 즐거운 것인지 느껴보셨으면 좋겠습니다.
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