자로 반응 속도를 확인해보자! 반응 시간 실험 1편 (눈 → 뇌 → 척수 → 손의 움직임)
사이언스 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일이 실험입니다.
授業で「化学反応の速さ」や「神経の伝達速度」などを扱うと、生徒から「速さってどうやって測るの？」「本当に差があるの？」といった素朴な疑問が出てきますよね。そんなときにピッタリなのが、この【反応速度を測る実験】です。
しかも、特別な機器は不要。使うのは、ものさしと人間の手だけ。教室にあるもので完結でき、準備もあっという間です。生徒同士でわいわい取り組みながら、自分たちの「反射神経」や「反応時間」に気づくことができる、まさに“科学的な自己理解”の第一歩になる活動です。
この実験は、中学校の「化学変化と物質の性質」や「生命の働き（神経系・筋肉のはたらき）」の導入や補足にぴったり。また、家庭科や保健体育とのクロスカリキュラムとしても展開できます。
준비물
•자(30cm 이상이 이상적)
•도와줄 사람 한 명
실험 방법
먼저 평소 자주 사용하는 손의 엄지손가락 아래에 자의 0cm 지점이 오도록 자를 놓아주세요.
상대방에게 자의 위쪽 끝을 잡아 달라고 합니다. 그리고 상대방이 갑자기 자를 놓습니다! 여러분은 자가 떨어지는 것을 보는 순간 재빨리 잡아보세요. 자를 잡았을 때 엄지손가락이 자의 몇 cm 지점에 있었는지 확인하고 그 길이를 기록합니다.
이 과정을 4번 반복한 뒤, 기록한 길이의 평균을 구해봅시다.
반응 속도를 계산해 보자!
그럼 자로 측정한 거리에서 여러분의 반응 시간을 계산해 볼까요? 예를 들어 22cm 지점에서 자를 잡았다고 해봅시다. 아래 환산표(자유낙하 공식을 이용해 계산)를 보면 반응 시간은 약 0.21초라는 것을 알 수 있습니다.
환산표는 여기에서 확인할 수 있습니다.
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1htl5-sBZ4feMomMj9ZefMNwM0f065_eQrJwp5F9m1gU/edit?usp=sharing
실제로 한 학급에서 이 실험을 해보았더니, 학급 전체의 평균 반응 시간은 무려 0.19초였습니다! 모두 꽤 빠르게 반응했네요.
다른 학급에서는 0.20초가 나왔습니다. 지폐 잡기 실험도 재미있게 해볼 수 있습니다.
소리에 대한 반응도 실험해 보자!
여기서 한 단계 더 나아가, 눈으로 보는 것뿐만 아니라 「소리에 대한 반응 시간」도 측정할 수 있습니다. 방법은 거의 같습니다. 다만 자를 잡는 사람은 눈을 감고, 자를 들고 있는 사람이 「준비!」라고 소리 내어 신호를 줍니다. 그 소리를 듣는 순간 자를 잡아보세요.
실제로 해보면, 눈으로 보고 반응하는 것보다 소리를 듣고 반응할 때 더 빠른 경우가 많습니다. 뇌가 소리에 반응하는 데 걸리는 시간은 대략 0.1초라고 알려져 있으며, 이것은 스포츠 경기의 출발과도 관련이 있습니다. 육상 경기에서는 출발 신호음이 난 뒤 0.1초보다 짧은 시간에 출발하면 「플라잉(부정 출발)」으로 판정됩니다.
정리
어떠셨나요? 자신의 반응 시간을 눈과 귀를 이용해 직접 측정해 보는 것만으로도, 뇌와 몸이 얼마나 빠르게 움직이는지 실감할 수 있는 재미있는 실험입니다. 친구나 가족과 누가 더 빠른지 겨뤄보는 것도 좋습니다! 실험을 즐기는 동안, 과학이 생각보다 훨씬 가까이에 있고 재미있는 것이라는 사실을 느껴보셨으면 좋겠습니다.
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