LESSON 01

南中高度と影の長さ

影は太陽側へ伸びる・12時に必ず最短という誤答を直そう

影の方向、南中時刻、異なる棒高の比較に関する典型誤答を修正します。

影は太陽側へ伸びる・12時に必ず最短という誤答を直そう

前のレッスンで、比例計算と影長グラフを使いました。今回は方向、時刻、比較条件に関する三つの誤答を直します。正解だけを覚えず、どの観測条件へ戻れば修正できるかを示すことが目標です。

まず知る:誤答の原因を分ける目標

誤答 最初の誤り 修正に使う基準
影は太陽側へ伸びる 光の方向と影を同一視 影は太陽と反対側
影は12時に必ず最短 時計時刻と南中を同一視 グラフの最小値
影が長い物体ほど太陽高度が低い 物体高を無視 同じ棒か比で比較

太陽方向・影方向・南中時刻の修正南の太陽に対し影は北へ伸び、一日の影長グラフの最小時刻が南中時刻付近になる南の太陽北への影最小時刻

理解する:具体例で最初の誤りを指摘する

生徒Aは「12時の影が0.9 mだから、この日の最短影は0.9 m」と答えました。しかし記録表に12時20分の0.8 mがあれば、最短は0.8 mです。時計の12時を先に決めたことが誤りで、測定値の最小を探すべきでした。南中時刻は地点や日付などによって12時からずれることがあります。

使う:間違いを直して比較条件を確かめる

高さ2 mの棒の影1 mと、高さ1 mの棒の影0.8 mを比べて、前者の太陽高度が高いとは決められません。時刻も棒高も違う可能性があります。同時刻なら 高さ÷影長を比べ、同じ棒なら影長を直接比べます。比較前に何が固定されているかを書きます。

理解チェック1:南の太陽に対して影は?反対の北側へ伸びます。
理解チェック2:南中時刻は必ず12時00分?いいえ。影長グラフの最小時刻などから判断します。

転用する:まとめを初見の誤差資料へつなぐ

測定値が一つだけ少し外れている場合、すぐに太陽が不規則に動いたとは考えません。棒の傾き、影先端の読み方、時刻記録を点検します。次の総合レッスンでは、複数時刻の傾向と方位を合わせて太陽と季節を推定します。

理解チェック3:異なる高さの物体の影を比べる方法は?同時刻・同地点を確かめ、高さと影長の比を使います。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。