24時間で360°から1時間の見かけの移動角を求めよう
日周運動の原因を説明できたら、時間と角度の関係を使います。中学理科では地球が24時間で約360°自転すると近似し、星空も1時間あたり約15°動いて見えると考えます。
まず知る:基準量から割合を作る目標
| 時間 | 見かけの移動角 | 計算 |
|---|---|---|
| 24時間 | 約360° | 一周 |
| 1時間 | 約15° | 360÷24 |
| 2時間 | 約30° | 15×2 |
| 6時間 | 約90° | 15×6 |
理解する:具体例で比例の向きを確かめる
時間が長くなれば角度も大きくなるので比例です。3時間なら 15×3=45°、75°動くのにかかる時間なら 75÷15=5時間 と求めます。求めたいものが角度なら掛け算、時間なら割り算になることを単位で確かめます。
使う:間違いを直して逆算を確かめる
21時の星が0時には約45°西側へあれば、3時間の変化と整合します。逆に写真の円弧が約60°なら、露光時間は 60÷15=4時間 と見積もれます。北天写真では円弧に沿った中心角を使い、弧の長さそのものを度と取り違えないようにします。
理解チェック1:4時間の移動角は?
約60°です。理解チェック2:90°動く時間は?
約6時間です。転用する:まとめを誤差資料へつなぐ
実際の記録が3時間で43°でも、直ちに誤りとは限りません。写真上の測定誤差、星の軌跡の中心の取り方、時刻の丸めが影響します。理論値45°との差が小さいかを見て、モデルとおおむね一致すると判断します。入試では「約」という条件を答案にも残します。
理解チェック3:3時間で30°という記録は理論値と近い?
理論値45°との差が15°あり、測定法や時刻を再確認します。クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。