LESSON 01

南中高度と影の長さ

鉛直な棒と水平面で影を正しく測ろう

棒の鉛直、地面の水平、時刻、方位をそろえて再現可能な影を測定します。

鉛直な棒と水平面で影を正しく測ろう

前のレッスンで、太陽高度が高いほど同じ棒の影は短いと分かりました。今回はその関係を観測できるように、棒、地面、時刻、方位の条件を整えます。再現できる影の記録を作ることが目標です。

まず知る:測定条件をそろえる目標

確認項目 そろえ方 ずれたときの問題
おもりを付けた糸などで鉛直を確認 棒の傾きが影長へ混ざる
地面 水平な面を選ぶ 坂の傾きが影長へ混ざる
長さ 棒の根元から影の先端まで測る 測る始点が変わる
時刻 測定直後に記録する 影が動いて値がずれる
方位 方位磁針などで記録する 太陽の位置を復元できない

鉛直な棒を使う影の測定水平な地面に鉛直な棒を立て、根元から影の先端までを測り時刻と方位を記録する根元から先端おもりの糸で鉛直確認

理解する:具体例で測定表を作る

10時00分、11時00分、12時00分のように決めた間隔で、影の長さと伸びる方位を記録します。測っている途中にも影は動くため、先端へ印を付けた時刻をすぐ書きます。太陽を直接見ず、影だけを観察します。

同じ日に変化を追うなら棒は動かしません。季節比較でも同じ高さの棒と同じ場所を使います。曇った時刻は推測値で埋めず欠測とします。

使う:間違いを直して手順を確かめる

斜面に棒を地面と直角に立てても、地球の鉛直とは一致しない場合があります。水平器で面を確かめ、おもりの糸で棒の鉛直を確かめます。影の輪郭がぼやけるときは、毎回同じ基準で中心や先端を決めます。

理解チェック1:影長の始点は?棒の根元です。
理解チェック2:曇って測れない値を補う?想像で埋めず、欠測として記録します。

転用する:まとめを光線モデルへつなぐ

棒・水平面・時刻・方位をそろえれば、影の違いを太陽位置の違いとして扱えます。次は太陽光を平行な直線として描き、なぜ影が反対側へ伸び、高度が上がると短くなるかを説明します。

理解チェック3:棒の鉛直を確かめる道具の例は?おもりを付けた糸です。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。