자를 놓아 보고, 멈춘 자리를 공식으로 확인한다
6분여는 장면에 적어 둔 내 예측입니다. 실험실에서 자를 끌어다 놓고 잠근 뒤 손을 떼면, 353개의 용수철이 자를 끌어 한 자리에 세웁니다. 내가 놓은 자리와 353일이 세운 자리는 얼마나 다를까요?
실험실의 1~3단계를 차례로 엽니다 — ① 자를 놓아 보고 ② 기울기 핀을 셋으로 바꿔 꽂아 보고 ③ 평균선에서 천천히 풀어 봅니다. 단계는 예측을 잠가야 열립니다.
용수철 자
353개의 용수철이 자를 당긴다 — 자는 어디서 멈추고, 왜 거기서 멈추나
- 1자의 양 끝을 끌어 ‘여기서 멈출 것 같다’에 놓는다
- 2[잠그고 놓기] — 예측이 잠기고 자가 미끄러져 멈춘다
- 32~6단계로 멈춘 까닭을 캔다
늘어남 = 날마다 점에서 자까지의 세로 길이를 제곱해 353일치를 모두 더한 값 · 평균선에 걸었을 때를 100% 로 놓는다 · 자는 늘어남이 가장 작은 43.2% 자리에서 멈춘다
별 — 내가 놓은 자의 늘어남이 멈춘 자리의 ×1.05 이하면 ★★★ · ×1.20 이하면 ★★ · 그보다 넘치면 ★ · 넘친 몫은 높이 몫 + 기울기 몫으로 쪼개어 보여 준다
2단계 — 기울기 핀을 셋 모두 바꿔 꽂아 보라. 어떤 기울기로 꽂아도 세 자가 반드시 지나는 한 점이 있다. 어디인가?
4단계 — 가닥을 하나만 끊어 자를 가장 크게 돌릴 날을 찾아라. 81mm 폭우가 내린 7월 1일일까?
6단계 — 1년과 아무 30일로 열두 번씩 다시 걸어, 흔들림의 폭이 어느 쪽에서 더 넓은지 눈으로 재라.
자료: 353일(기온 · 하루 대여 · 비 여부)을 쪽 안에 실었다 — 코드 ①~⑤가 읽는 ../data/seoul_bike_daily.csv 와 같은 값이다.
판의 숫자는 모두 그 자리에서 계산한 것이고, 6단계 다시 걸기만 이 화면의 난수(씨앗은 화면에 적는다)를 쓴다.
기본 빈칸 ①에 기울기의 분자를 채우고 ▶ 실행하세요 —
두 편차 (x − x.mean()) 와 (y − y.mean()) 를 곱해 모두 더하면 됩니다(판의 ‘끌림의 합’).
자가 멈춘 자리와 같은 숫자가 나오는지 보세요.
[1] 대여 = 9,324 + 638.9 × 기온 (운영한 353일)
분자 30,879,534 ÷ 분모 48,333.8 = 638.9
평균점 (12.8°C, 17,485대) — 직선은 이 점을 지난다: 17,485대
도전 x = df["temp"] 를 x = df["humidity"](습도)로 바꿔 보세요.
기울기가 +22.4대/% 로 나옵니다 — 습한 날에 더 빌린다는 뜻일까요?
(습한 날은 여름에 몰려 있습니다. 미션 ④가 이 덫을 푸는 방법을 꺼냅니다.)
탐구 분모 Σ(x − x̄)² 는 기온이 얼마나 넓게 퍼져 있는가입니다.
만약 서울 대신 사철 기온이 비슷한 도시의 자료였다면 이 분모가 작아집니다. 기울기를 재기가 쉬워질까요, 어려워질까요?
실험실 6단계의 ‘아무 30일’이 그 답을 보여 줍니다.
353일이 세운 직선은 이고, 기울기 638.9 는 “기온이 1°C 날은 평균적으로 약 대 ”라는 뜻이다. 여기에 라는 말은 쓸 수 없다.
확인 문제 1에 적어 제출 →