【理科のコツ】太陽と1日の動き
今回は地学の、太陽と1日の動きについて話していきます。皆さん太陽ってご存知でしょうか？空に浮かんでいるバカでかい明るい目に危ないやつです。あの太陽は、地球の109倍ぐらいの直径があります。地球が109個縦に入るぐらいのサイズ感の大きさです。もう水素がボンボンボンッて爆発している熱々の星です。あの天体は表面温度が6000℃、それで黒点と呼ばれる黒子みたいな黒いポイントがありますが、あそこには大量の磁場が発生していてちょっと周りより温度が低くて、大体4,000℃くらいです。なんで先生知っているの？って、そうなの、こないだ行ってきて、体温計挿してきました。もちろんそんなんでは測れません。飛んでくるレーザビームです。非接触の体温計ピピってやる、あんな感じで測っているんです。ちょっと詳しい仕組みは置いておきます。なので、太陽の表面温度とかそういうまつわる知識というのはしっかり押さえておいて下さい。
今回恐らくその動きの計算とか、この3Dになってくる考え方というのが皆ややこしくてつまずくんじゃないかなと思ってお喋りしたいと思います。地球は丸いです。見た事ないですよね。え？平らですよ？と思いますよね。そうそう、俺も思っていました。平らでしょ、端っこ行ったら落っこちるみたいな、そんな時代ではないんです。地球は丸いです。なんでそんな事分かったんですか？というと、そこそこ賢い人たちが気付きました。それこそ月食の時に月に映っている影を見て、あれ？地球丸くね？みたいに気付く人もいれば、
ここに立っている人から、もし真っ直ぐだとしたら、もし船が登場したら本来ならちっちゃい船がだんだんでかくなるように見えるはずじゃん。このちっちゃいやつがギューッってでかくなってくると見えるはずなのに、自分たちの視点でいくとこういうのが見えて、次にはこうなり、次にはこうみたいな、だから絶対こう来てるやん、みたいになります。気付いた人、凄くないですか？俺じゃないですよ。俺もちょっとは気付きましたが、こんなのは大昔の人たちが気付いて、地球は丸いんや！と言ったんです。僕たちは知識として知っています。ど真ん中の所の線を赤道と言って、北側、北と南で南半球、北半球なんて呼ばれ方します。北半球に日本は存在するので、うちらは北半球にいるんです。
太陽を左にして、地球(青)がこんな感じにあって、実は地軸と言って微妙に傾いています。太陽の光が当たるとしたら、太陽って平行に光を飛ばします。「いやいやいや、先生。太陽って放射状に光飛ばしているんちゃいますの？」もちろんそうなんだけど、地球ってさっきも言ったけど直径的に言うと109分の1です。だから、もうここにきている光からすれば平行線という捉え方が出来ます。ちょっと拡大したり縮小したりとかというような図で、表現方法が微妙にこういうの皆分かっていないと、なんでここ真っ直ぐやねんとかいうのがピンとこないので、まず根本的な所をしっかり押さえて下さい。地球は小さいから、飛んでくる光をこうやって平行線として捉える事が出来るんです。でも実際は確かに放射状にあちこちに飛んでいます。北半球の我々からすると、この北極のここ、こっち側の向きが北だ、と僕たちは言っています。あっち側は南だ、こっち側が東だ、あっち側が西だ、となります。
図だとちょっと難しいですが、言っている事分かりますか？太陽の光は、絶対に南側に見ます。こっち側は北半球にいますから、基本的には僕たちは天体というのを東から登って南を通って西に沈みます。覚えましたか？東、南、西です。もちろん北の天体を見れば北を通っています。それはそうです。基本的には東から南を通って西にいきます。なんでですか？というと、西から東に自転しているからです。地球は実は自分で回っている自転というものをしています。西から東に回っているから、外の景色が東から皆出てきた南に来たね、と言って西に沈んでくというような感じで、回っている側からすると逆の動きに見えています。車とかに乗っていて前に進んでいる時は景色が後ろにいかないですか？物理の相対運動というやつです。なので、僕たちは宇宙空間の天体たちを東から西に動いているように見えます。これは押さえておいて下さい。
そんなのが正しい図で書いています。うちは大体北緯35度と言って、緯度と言って、地球ぶった切った時の線ですが、これは社会の先生に聞いて下さい。緯度の話はここでは喋らないようにします。縦線の事を経度、経線と言います。うちらはちょうど兵庫県明石市のここを通過している135度が日本の標準時刻と設定されています。
という事で、東京とかのメンバーはちょっとこっちの東側にいますよね？そう、太陽は東から登ってきて西に沈んでいきます。うちらが西から東に動いているからですが、だけど東からこうやって太陽はこう動く訳です。だから、東京の方が先に南中といって太陽が真南にきます。そして明石の人たちが皆を見るんです。ここを日本は12時、正午と設定しているんです。ここが12時になるように時刻設定しています。という事は、東京の人を11時40分ぐらいに真南に太陽がくるという事です。
だからこういうのを暗記するんじゃなくて、意味をしっかり理解して下さい。よく受験の先生たちは、東京の南中時間は11時40分で覚えろとか言っている人いますけど、一応こんな感じで地球がこうやって回っているから11時40分です。12時みたいなそんな感じで見えてくんだよ、という所を押さえておきましょう。という事で3Dはちょっとややこしいので、是非地球儀とか買ってもらって空間的に勉強するのがいいと思いますので、是非お父さんお母さんに地球儀をねだってみて下さい。
まとめ: 太陽と地球の動き
| ポイント | 説明 |
|---|---|
| 太陽の大きさ | 太陽の直径は地球の約109倍。表面温度は約6000℃、黒点は約4000℃。 |
| 地球の形 | 地球は丸い形をしており、赤道を中心に北半球と南半球に分かれる。 |
| 太陽の光 | 太陽の光は平行に地球に到達する。 |
| 地球の自転 | 地球は西から東に自転しており、これが天体の東から西への見かけの動きを作り出す。 |
| 日本の標準時 | 兵庫県明石市を基準に135度の経線を標準時刻に設定している。 |
クイズ: 太陽と地球の動き
| 問題 | 選択肢 | 答え |
|---|---|---|
| 1. 太陽の直径は地球の何倍ですか？ |
A. 10倍 B. 50倍 C. 109倍 D. 200倍 |
|
| 2. 太陽の表面温度は何℃ですか？ |
A. 4000℃ B. 6000℃ C. 8000℃ D. 10000℃ |
|
| 3. 地球の形を最初に発見した証拠は何ですか？ |
A. 月食の影 B. 船の進み方 C. 両方 D. 特にない |
|
| 4. 地球が自転する方向はどちらですか？ |
A. 東から西 B. 西から東 C. 北から南 D. 南から北 |
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| 5. 日本の標準時は何度の経線に基づいていますか？ |
A. 120度 B. 135度 C. 150度 D. 180度 |
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| 6. 太陽の光はどのように地球に到達しますか？ |
A. 放射状 B. 平行 C. 波状 D. ランダム |
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| 7. 北半球の天体はどの方角を通過しますか？ |
A. 東、南、西 B. 北、東、南 C. 西、北、南 D. 東、北、西 |
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| 8. 太陽が最も高くなる時間を何と呼びますか？ |
A. 日没 B. 日の出 C. 南中 D. 正午 |
|
| 9. 東京の南中時間はおおよそ何時ですか？ |
A. 11:30 B. 11:40 C. 12:00 D. 12:10 |
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| 10. 地球の自転は天体のどのような動きを作り出しますか？ |
A. 東から西 B. 西から東 C. 北から南 D. 逆向き |
