LESSON 01

月・惑星・太陽系の入試総合

周期・時刻差・見かけの大きさを資料から計算しよう

月の周期と時刻差、距離と見かけの大きさを、基準・単位・比例から計算します。

周期・時刻差・見かけの大きさを資料から計算しよう

因果を説明できたら、資料の数値で関係を確かめます。入試では公式暗記より、何が一周分で、何日分を求め、単位が何かを整理する力が重要です。

まず知る:一周分を基準にする目標

月の満ち欠けは約29.5日で一巡し、空の方向は360度、地球の自転は約24時間で一回です。まず「一周分」を書き、求める日数や角度の割合を掛けます。

扱う量 基準 典型的な読み替え
月の満ち欠け 約29.5日で360度 1日あたり約12度公転
月の出の時刻 一巡で約24時間遅れる 1日あたり約50分遅い
見かけの大きさ 同じ天体なら距離に反比例に近い 距離が半分なら約2倍
太陽系の距離 地球―太陽を1天文単位 表の倍率で比較

月の公転角と時刻差の計算月が一日約12度公転し、その角度分だけ地球が追加自転するため月の出が約50分遅れる約12°/日360° ÷ 29.5日 ≈ 12.2°/日24時間 × 1日 ÷ 29.5日≈ 0.81時間 ≈ 49分よって毎日約50分遅い

理解する:具体例で月の時刻差を計算する

月は一日に約360÷29.5=12.2度、背景の星に対して東へ進みます。地球は月を再び同じ方向に見るため、その角度分だけ余分に自転します。時間に直すと24時間÷29.5≒0.81時間、約49分なので「毎日約50分遅い」と説明できます。

4日後なら約50分×4=200分、つまり3時間20分遅いと見積もれます。問題の観測表が近似値なら、計算結果も「約」を付けます。

使う:実物と見かけの大きさを混同する間違いを直す

同じ金星の写真で直径が2倍に写っても、金星そのものが2倍になったわけではありません。撮影倍率が同じなら、地球との距離が小さくなったと推定できます。ただし、倍率が違う写真はそのまま比較できません。

理解チェック1:月が5日後に昇る時刻はおよそ何分遅い?約50分×5=約250分、つまり約4時間10分遅いと見積もれます。
理解チェック2:月の時刻差を求める前にそろえる単位は?日数と時間・分です。最後に0.81時間を約49分へ直します。

転用する:確かめをまとめ、複合誤答へつなぐ

計算は「基準式→代入→単位→意味」の四行で書きます。数値が正しくても「何が遅れるのか」「何が大きく見えるのか」を言葉で確認します。次は、計算と概念を誤って接続した答案を修正します。

理解チェック3:撮影倍率が不明な二枚の金星写真だけで距離比を求められる?求められません。見かけの大きさを比較するには、同じ倍率など比較条件が必要です。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。