Korean CSAT Science key terms
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- 뉴턴 운동 제2법칙
- Related: 운동량 보존 법칙, 역학적 에너지 보존 법칙
물체에 작용하는 알짜힘은 그 물체의 질량과 가속도의 곱과 같고, 가속도의 방향은 알짜힘의 방향과 같다는 법칙이다. 힘과 운동 상태 변화의 관계를 정량적으로 나타내며, 힘을 운동량의 시간 변화율로 표현하기도 한다.
- 운동량 보존 법칙
- Related: 뉴턴 운동 제2법칙
외부에서 알짜힘이 작용하지 않는 계에서는 충돌이나 폭발 같은 사건이 일어나도 사건 전후의 계 전체 운동량 벡터 합이 일정하게 유지된다는 법칙이다. 충격량과 운동량의 관계를 다루는 문제에서 자주 함께 사용된다.
- 역학적 에너지 보존 법칙
- Related: 뉴턴 운동 제2법칙
마찰이나 공기 저항처럼 역학적 에너지를 열로 바꾸는 힘이 일을 하지 않으면, 계의 운동 에너지와 퍼텐셜 에너지의 합인 역학적 에너지가 항상 일정하게 유지된다는 법칙이다. 용수철이나 진자의 운동을 분석할 때 기본이 된다.
- 전자기 유도
- Related: 키르히호프의 법칙
코일을 통과하는 자기 선속이 시간에 따라 변할 때 코일에 기전력이 생겨 전류가 흐르는 현상이다. 패러데이 법칙이 기전력의 크기를, 렌츠 법칙이 유도 전류의 방향을 각각 설명한다.
- 광전 효과
금속 표면에 문턱 진동수보다 큰 진동수의 빛을 비추면 전자가 지연 없이 방출되는 현상이다. 빛이 광자라는 입자로 이루어졌음을 보여 주며, 금속마다 다른 일함수 개념으로 설명된다.
- 단조화 운동
- Related: 역학적 에너지 보존 법칙
복원력이 평형 위치에서 벗어난 변위에 비례하고 그 반대 방향으로 작용할 때 나타나는 주기적인 운동이다. 진폭이 달라져도 주기가 변하지 않는 등시성을 가지며, 용수철 진자와 단진자가 대표적인 예이다.
- 도플러 효과
파원과 관측자가 서로에 대해 상대 운동을 할 때 관측되는 파동의 진동수와 파장이 달라지는 현상이다. 서로 가까워지면 관측 진동수가 커지고 멀어지면 작아지며, 소리와 빛 모두에서 나타난다.
- 키르히호프의 법칙
- Related: 전자기 유도
전기 회로에서 전하량 보존을 나타내는 전류 법칙과 에너지 보존을 나타내는 전압 법칙을 통틀어 이르는 말이다. 한 점에 들어오고 나가는 전류의 합이 0이고, 닫힌 회로를 한 바퀴 돌 때 전위차의 합도 0이 된다.
- 열역학 제1법칙
- Related: 헤스의 법칙
계가 흡수한 열량은 계의 내부 에너지 변화량과 계가 외부에 한 일의 합과 같다는 에너지 보존 법칙이다. 계산할 때 일과 열의 부호 규약을 먼저 정하고 문제에 적용해야 한다.
- 시간 지연
- Related: 도플러 효과
관측자에 대해 빠르게 운동하는 계의 시계가 측정한 시간 간격은 정지한 관측자가 측정한 시간 간격보다 작게 나타난다는 특수 상대성 이론의 결과이다. 빛의 속력이 모든 관성계에서 같다는 원리에서 유도된다.
- 원자가 전자
- Related: 이온 결합
원자의 전자 배치에서 가장 바깥 전자 껍질에 들어 있는 전자이다. 화학 결합의 종류와 이온화 경향, 원자의 반응성을 결정하는 데 중심이 되며, 같은 족에 속한 원소는 원자가 전자 수가 같다.
- 이온 결합
- Related: 원자가 전자
전기 음성도 차이가 큰 원자 사이에서 전자가 완전히 이동해 양이온과 음이온이 되고, 이들이 정전기적 인력으로 서로 붙어 있는 결합이다. 대부분 물에 녹아 이온으로 나뉘고 용융 상태에서 전류가 흐른다.
- 산화 환원 반응
- Related: 표준 전극 전위
한 물질이 전자를 잃고 다른 물질이 전자를 얻는 반응이다. 산화수의 변화로 판별하며, 전자를 잃어 산화된 물질은 환원제로, 전자를 얻어 환원된 물질은 산화제로 작용한다.
- 중화 반응
- Related: 몰 농도
산이 내놓은 수소 이온과 염기가 내놓은 수산화 이온이 1대 1로 반응해 물을 만들고, 남은 이온들이 짝을 이루어 염을 만드는 반응이다. 중화점 부근에서 혼합 용액의 액성과 온도 변화가 뚜렷하게 나타난다.
- 몰 농도
- Related: 중화 반응
용액 1 L 속에 녹아 있는 용질의 몰수로 나타낸 농도이다. 단위는 mol/L이며 용액의 부피를 기준으로 삼기 때문에, 온도가 변해 용액의 부피가 달라지면 농도 값도 함께 달라진다.
- 동적 평형
- Related: 르샤틀리에 원리
닫힌 계에서 정반응과 역반응의 속도가 같아져 반응물과 생성물의 농도가 겉보기에 변하지 않는 상태이다. 겉으로는 멈춘 것처럼 보이지만 분자 수준에서는 두 방향의 반응이 계속 일어나고 있다.
- 르샤틀리에 원리
- Related: 동적 평형, 활성화 에너지
평형 상태에 있는 계에 농도나 압력, 온도 같은 조건의 변화를 가하면 그 변화를 줄이는 방향으로 평형이 이동한다는 원리이다. 암모니아 합성처럼 생성물의 수득률을 조절해야 하는 공정에서 이용된다.
- 활성화 에너지
- Related: 르샤틀리에 원리, 효소
반응물이 생성물로 변하는 과정에서 넘어야 하는 에너지 장벽의 높이이다. 촉매는 활성화 에너지를 낮추어 반응 속도를 높이지만, 평형 상수나 반응 엔탈피의 값은 바꾸지 않는다.
- 헤스의 법칙
- Related: 열역학 제1법칙
어떤 반응의 엔탈피 변화는 반응물과 생성물의 종류와 상태가 같으면 반응이 진행되는 경로와 관계없이 일정하다는 법칙이다. 엔탈피가 상태 함수임을 보여 주며, 직접 측정하기 어려운 반응열을 계산할 때 쓴다.
- 표준 전극 전위
- Related: 산화 환원 반응
표준 수소 전극의 전위를 0으로 정하고 25도, 1기압에서 각 반쪽 전지의 전위를 측정한 값이다. 값이 클수록 환원되기 쉬운 물질이며, 두 전극의 표준 전극 전위 차이로 전지의 기전력을 구한다.
- 선택적 투과성
- Related: 삼투
세포막이 어떤 물질은 통과시키고 다른 물질은 통과시키지 못하는 성질이다. 인지질 이중층 사이로는 작고 지용성인 물질이 지나가며, 이온이나 큰 분자는 막단백질의 도움을 받아 이동한다.
- 삼투
- Related: 선택적 투과성, 항상성
반투과성 막을 사이에 두고 용질 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 물 분자가 스스로 이동하는 현상이다. 식물 세포의 팽압 유지와 세포의 부피 조절에 관여하며, 동물 세포에서는 용혈이나 수축으로 나타난다.
- 효소
- Related: 활성화 에너지
생체 내 화학 반응의 활성화 에너지를 낮추어 반응 속도를 높이는 단백질성 촉매이다. 특정 기질에만 결합하는 기질 특이성을 가지며, 온도나 pH가 적정 범위를 벗어나면 구조가 변해 활성을 잃는다.
- 캘빈 회로
엽록체의 스트로마에서 ATP와 NADPH를 사용해 이산화 탄소를 고정하고 탄수화물을 합성하는 광합성의 암반응 단계이다. 빛이 직접 필요하지는 않지만 명반응이 공급하는 물질에 의존한다.
- 항상성
- Related: 삼투
체온이나 혈당량, 혈장 삼투압처럼 몸 안의 환경을 일정한 범위로 유지하려는 생체의 조절 작용이다. 대부분 음성 피드백에 의해 이루어지며, 조절 중추는 주로 시상하부와 연수 등에 있다.
- 반보존적 복제
- Related: 전사
DNA가 복제될 때 이중 나선이 풀려 각 가닥이 각각 주형이 되고 상보적인 새 가닥이 합성되어, 딸 DNA 두 개가 원래 가닥을 하나씩 물려받는 방식이다. 메셀슨과 스탈의 실험으로 확인되었다.
- 전사
- Related: 반보존적 복제
DNA의 한쪽 가닥을 주형으로 RNA 중합 효소가 상보적인 염기 서열을 가진 RNA를 합성하는 과정이다. 진핵생물에서는 핵 안에서 일어나고, 만들어진 RNA는 인트론이 제거되는 가공을 거쳐 세포질로 나간다.
- 하디-바인베르크 법칙
무작위 교배가 이루어지고 돌연변이와 자연 선택, 이주가 없는 이상적인 집단에서는 대립 유전자의 빈도와 유전자형의 빈도가 세대가 지나도 변하지 않는다는 원리이다. 집단에서 진화가 일어났는지 판정하는 기준이 된다.
- 감수 분열
- Related: 반보존적 복제
생식 세포를 만들기 위해 염색체 수가 절반으로 줄어드는 두 번의 연속된 세포 분열이다. 감수 1분열에서 상동 염색체가 분리되고 교차가 일어나며, 그 결과 유전적으로 다양한 딸세포가 만들어진다.
- 판 구조론
- Related: P파와 S파
암석권이 여러 개의 판으로 나뉘어 맨틀 대류에 따라 움직이며, 판이 서로 어긋나는 경계에 지진과 화산 활동, 습곡과 단층 같은 지각 변동이 집중된다는 이론이다. 대륙 이동설을 발전시킨 종합 이론이다.
- P파와 S파
- Related: 판 구조론
지진이 일으키는 대표적인 두 종류의 지진파이다. P파는 고체와 액체를 모두 통과하는 종파이고, S파는 액체를 통과하지 못하는 횡파이다. 두 파가 도달한 시간 차로 진앙까지의 거리를 구한다.
- 대기 대순환
- Related: 에크만 수송
위도에 따른 태양 복사 에너지의 차이와 지구 자전에 의한 전향력 때문에 생기는 지구 규모의 평균적인 바람의 순환이다. 저위도의 무역풍, 중위도의 편서풍, 고위도의 극동풍이 이에 포함된다.
- 에크만 수송
- Related: 대기 대순환
바람이 표층 해수를 이동시킬 때 전향력 때문에 표층 해수의 전체 이동 방향이 북반구에서는 바람 방향의 오른쪽으로 약 90도, 남반구에서는 왼쪽으로 약 90도가 되는 현상이다. 표층 순환을 이해하는 기본 개념이다.
- 연주 시차
- Related: 별의 분광형, 허블-르메트르 법칙
지구가 공전하기 때문에 가까운 별이 멀리 있는 별에 대해 1년을 주기로 움직이는 것처럼 보이는 각도이다. 시차가 클수록 별까지의 거리가 가까우며, 이 값을 이용해 가까운 별의 거리를 구한다.
- 케플러 제3법칙
행성 공전 주기의 제곱은 궤도 긴반지름의 세제곱에 비례한다는 법칙이다. 중심 천체의 질량이 같다면 그 주위를 도는 모든 위성에도 같은 관계가 성립하며, 이를 이용해 천체의 질량을 추정한다.
- 허블-르메트르 법칙
- Related: 연주 시차
멀리 있는 은하일수록 더 빠른 속도로 멀어지며, 후퇴 속도가 거리에 비례한다는 관계이다. 은하의 스펙트럼에서 적색 편이가 관측되는 이유를 설명하며 우주가 팽창한다는 근거가 된다.
- 별의 분광형
- Related: 연주 시차
별의 표면 온도에 따라 흡수선의 종류와 세기가 달라지는 것을 이용해 별을 O, B, A, F, G, K, M형으로 나눈 분류이다. 온도가 높은 별일수록 짧은 파장의 빛을 많이 내어 푸르게 보인다.
- 지구 자기장
- Related: 판 구조론
지구 내부의 액체 상태인 외핵이 대류할 때 생기는 자기장이다. 자기 축이 자전 축과 약 11도 기울어져 있어 나침반이 가리키는 방향이 진북과 어긋나며, 태양풍을 막아 오로라를 만든다.