太陽高度が高いほど影が短くなる関係を見つけよう

前のセクションでは、夏至の太陽経路が高く、冬至は低いと読みました。このセクションでは、同じ高さの棒が作る影を使って太陽の高さを調べます。最初の目標は、太陽高度と影の長さが反対向きに変わる関係を説明することです。

まず知る：高度と影を比べる目標

太陽高度は、地平線を0°、頭上の天頂を90°として測った角度です。南中高度は、太陽が南中したときの高度です。

理解する：具体例で同じ棒を比べる

高さ1 mの棒を午前9時と正午ごろに測り、影が1.8 mから0.7 mへ短くなったとします。棒と場所が同じなので、影が短い正午ごろの方が太陽高度は高いと判断できます。比較するときは棒の高さを同じにすることが重要です。

使う：間違いを直して逆関係を確かめる

「太陽が高いほど光が遠くまで届き、影も長い」という誤答は、光の届く距離と影の幾何を混同しています。棒の先端を通る光が地面と交わる位置を見ます。光が急な角度で当たるほど交点は棒の近くになり、影は短くなります。

転用する：まとめを正しい測定へつなぐ

高度と影は逆に変わります。ただし、棒が傾いたり地面が斜めだったりすると関係を正しく比べられません。次は鉛直な棒と水平面を用意し、時刻と方位も含めて影を測ります。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。