太陽の方位・高度から棒の影の向きと長さを説明しよう
前のレッスンで南中と南中高度を読みました。今回は、直接見えない太陽の位置を地面の影から推論します。中心技能は、光の進む向きから影の向きと長さを説明することです。
まず知る:太陽と影の二つの関係を使う目標
| 太陽の状態 | 影の状態 | 理由 |
|---|---|---|
| 東側にある | 西側へ伸びる | 太陽と反対方向にできる |
| 南にある | 北側へ伸びる | 太陽と反対方向にできる |
| 高度が低い | 長い | 光が地面へ浅い角度で当たる |
| 高度が高い | 短い | 光が地面へ急な角度で当たる |
理解する:具体例で朝から夕方の影を追う
朝、東側の低い太陽では影は西へ長く伸びます。太陽が南の空で高くなるにつれて影は北へ向きながら短くなり、南中時に最短です。夕方、西側の低い太陽では影は東へ長く伸びます。
使う:間違いを直して影を確かめる
誤答「太陽が西へ動くから影も西へ動く」は、向きを同じにした点が誤りです。棒を中心に太陽の反対側へ影を描きます。長さは棒の高さが同じ条件で比べます。
理解チェック1:午前、太陽が南東なら影は?
反対側の北西方向へ伸びます。理解チェック2:影が最短になるのはいつ?
同じ日の同じ棒なら、太陽高度が最大になる南中時です。転用する:まとめを時刻の推定へつなぐ
影が北西から北、北東へ向きを変え、いったん短くなって再び長くなる記録なら、午前から南中を経て午後へ進んだと読めます。次は角度の変化を時刻差へ変換します。
理解チェック3:影の長さ比較でそろえる条件は?
棒の高さと設置場所を同じにし、太陽高度の違いを比べます。クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。