中学２年生理科の宿題について教えて下さい。

質問

中学２年生理科の宿題について教えて下さい。

(1)同じ時刻に月を観測して時、見える方角がどのように変わっていくのか。（1日で約何度、どちらの方角にすれるのか。それはなぜか。）

(2)月の動く角度から、月の公転周期を計算する。（計算式を明記する）

すみません。理科が苦手で困っています。教えて下さい。よろしくお願いします。

回答No.2

sanori · ベストアンサー

こんばんは。

（１）
調べればわかります。
１日当たり、東に１２°ずつずれます。（つまり、月の出や月の入りが遅れる）
理屈を考えてもダメです。
なぜならば、（１）をもとに（２）を計算することになっているのに、
理屈から（１）の答えを考えると、（２）を元に（１）を計算することに
なってしまうからです。

（２）
（１）から単純に考えると、１日に３４８°動くので、
公転周期は、１／（３４８／３６０）
　＝　３６０／３４８
　＝　１．０３４日
そんな馬鹿な！

どこが馬鹿かというと、地球の自転の方が月の公転よりもはるかに速いからです。
上でも述べたとおり、月の公転と地球の自転は逆方向。
つまり、地球の自転速度から見かけの月の公転速度を引けば、
本当の月の公転速度になります。

地球の自転速度を、３６０°／日　に設定すると、
月の公転周期　＝　３６０°／日　－　３４８°／日
　＝　１２°／日
よって、月の公転周期は
３６０（°／日）／１２°　＝　３０日

しかし、これでも甘いです。
地球の自転周期は１日ではありません。
太陽の周りを１周するたびに、太陽との角度関係が１日分ずつずれます。
地球の自転速度は、３６０°／日　ではなく、
３６０°／日　×　３６５日／３６４日
にしないといけません。

よって、月の自転速度は、
３６０°／日　×　３６５／３６４　－　３４８°／日
＝　１２．９９°／日

よって、月の公転周期は、
３６０°　÷　１２．９９°／日　＝　２７～２８日ぐらい

補足

ありがとうございました。
(1)は実際に観測して、おおよその角度を割り出して、それ以下の質問（理由）を推測する問題ですので、回答者さまの解説で、良く分かりました。

回答No.1

nananotanu

ヒントです。これでも解らなかったら補足して要求してください。
(1)どちらの方向にずれるか
日没後直ぐ、を考えます。三日月はどの方向の空に見えますか？
半月(上弦の月)は？：半月になるのは月‐地球ー太陽が90度だからですよね？
満月は？：満月になるのは月が地球から見て太陽のま反対に来るからです

さて、三日月→半月(上弦)→満月の順に月の満ち欠けは進んでいくのですが、それに連れて月はどっちに動いています???

(1)約何度ずれるのか
満月から次の満月は何日かは習いましたか？その期間の間に、月は上記運動を繰り広げて、空を１周して戻ってくることになります([ほぼ]同じ時刻でみれば、満月と次の満月の方向は同じなので)。あとは割り算ですね。

(1)ずれていく理由は？
[2]の問題に有るように、その方向に月が公転している(地球の周りを巡っている)からです。

(2)公転の周期
同じく満月から満月で考えましょう。これは太陽-地球-月が一直線になってから、次に一直線になるまでです。これが月の公転の１周期と勘違い(早とちり)してしまいそうですが、その間に地球も太陽の周りを公転していることを忘れてはいけません。満月から満月までは、月が公転する周期に、その間に地球が太陽の周りを公転する角度分、更に回る角度に必要な期間を足したものになります。
ややこしいのでもっとヒントを出さないと解らないでしょうが、とりあえずこのヒントまででどこまで考えられるか教えてください。