地球の自転による太陽の日周運動とよく出る問題【中学理科・天体】

ひろまる先生

今回は，太陽の日周運動について学習していきます．

実際，太陽は止まっています．地球が動いているため，太陽が動いて見えているだけです．その太陽の動きについてみていきましょう．

この記事のポイント

地球の自転

地球は，北極側から見て反時計回りに，1日に1回転しています．これを地球の自転といいます．

1日は24時間で1回転は360°なので，360° ÷ 24時間 = 15°/時間となり，1時間で15°ずつ進んでいきます．

地球の自転

先ほど，地球の自転をまとめました．

地球が動いているので(自転しているので)，実際は止まっている太陽が動いて見えるのです．

これを太陽の日周運動といいます．

太陽の日周運動とは，地球のまわりを1日で1周するみかけの運動です．

また，太陽の動きは，東からのぼり，南の空を通り，西へ沈んでいきます．

地球の自転を同じく，1日(24時間)で1周(360°)するので，1時間で15°ずつ動いているように見えます．

また，上の図にもあるように，太陽が真南にきたときを南中，そのときの時刻を南中時刻，そのときの高度を南中高度といいます．

太陽の日周運動

では，地球の自転による太陽の南中高度に関するよく出る問題についてみていきましょう．

問題

下のような道具を用いて，太陽の1日の動きを観察した．
図　太陽の１日の動き

解答

今回の問題では，日の出の時刻を求めました．日の出・日の入り・南中時刻の求め方はほとんど同じなので，今回の日の出の時刻で解説します．

透明半球に1時間ごとに記録した太陽の動きの点(・)と点(・)の間は，2cmでした．

つまり，1時間で2cm太陽は動くことになります．

まず，単位を「時間」ではなく「分」にしましょう．

したがって，60分で2cm進むことになります．

画用紙と接するところが日の出なので，5cmが何分なのか？を求めていきます．

ここからは，比の計算です．

60分：2cm ＝ x分：5cm

2x ＝ 60×5

2x ＝ 300

x ＝ 150　となり，150分です．

そして，150分を時間になおすと2時間30分ですね．

したがって，9時から2時間30分前が日の出の時刻になるので，

日の出の時刻は6時30分となります．

日の出・日の入り・南中時刻の求め方のポイントは3つ！