太陽の動く幅

質問

すいません．天文学といったほどたいそうなものではありませんが質問です．
地球の天球上を太陽が１時間で進む距離は「春分・秋分」と「夏至」ではどちらが長いのでしょう？
「春分・秋分」では太陽の道筋は，球の中心を通る円と一致しているので，１時間（１５度）で動く距離は，この日が一番長いと思います．

しかし，問題集には「どちらも同じ」ということで載っています．どうなのでしょう？

回答No.3

noname#77472 · ベストアンサー

「天球上」がひっかけです。＞＜

天球を１回転すると考えれば「どちらも同じ」です。
（地球の自転を無視して天動説で考えてください）

http://spaceinfo.jaxa.jp/files/2387.jpg

お礼

ありがとうございます．
とてもわかりやすいです．
これからもよろしくお願いします．

回答No.6

mide

「距離」の考え方の違いですね。

春分・秋分で15度ということについては異論はないと思います。このとき，太陽は天球の大円上を移動していますね。

夏至のとき太陽は小円上を移動し，これは春分・秋分のときより小さい円なので，ある意味「ゆっくり」移動しています。午後0時の太陽の位置と午後1時の太陽の位置を，観測者を中心とした角度で測れば約13.8度で，おっしゃるとおり15度より小さいのです。

一方，地球上の緯度・経度のように天球上には「赤緯・赤経」という目盛りがあります。問題集の意図するところは，天球上の「赤経」の差ということです。

1日に太陽は（わずかな差を無視すれば）同一の赤緯上を，赤経で360度移動します。その移動速度は一定なので，季節によらず1時間に赤経が15度変化することになります。これは太陽の位置の差を，前述したように観測者を中心とした角度で計るのではなく，天の北極を中心とした角度で計っているということです。

お礼

ありがとうございます．
1.2度も変わるのですね．
これからもよろしくお願いします．

回答No.5

debukuro

毎日時計の正午に太陽の方位を観測してみれば分かります
１年を通じて僅かだが東西に揺れています
これが均時差です
このことから分かるように太陽が天球上を１時間に移動する時角は常に一定なのではなく僅かですが変化します
ただし専門分野以外では一定としても差し支えはありません

お礼

ありがとうございます．
身近にわかるのですね．
これからもよろしくお願いします．

回答No.4

equinox2

>地球の天球上を太陽が１時間で進む距離
厳密に言うと、天球上を1時間で動く角度でしたら、季節などで微妙に変化します。

地球の自転（恒星から見た）は約23時間56分で１回転しますが、その間に
公転しているので、太陽の動きを基準とした時刻では、１日の公転分
余計に回らないと太陽が元の位置に戻りません。

ところが、地球の公転軌道は楕円のため、１日の公転角度は一定では
ありません。

また、地軸が約23.4度傾いていることからも、太陽が天空上を動く速度が
季節により変わります。

そのため、厳密には太陽は24時間ちょうどで同じ位置に見えるように
ならないことが多いです。

「均時差」で検索してみると24時間に対する遅れ、進みが季節によって
変わることが判ると思います。

　2月中旬が一番遅く、11月初旬が一番速く動く

【均時差の説明サイト】
http://koyomi.vis.ne.jp/directjp.cgi?http://koyomi.vis.ne.jp/reki_doc/doc_0508.htm

問題集の回答がそこまで考慮しているかは不明ですが・・・

お礼

ありがとうございます．
知らなかった事を学べました．
これからもよろしくお願いします．

回答No.2

KitCut-100

1)最も簡単
最も簡単に考えれば、 地球が一回転する時間は24時間でこれは年中変わりません。 また太陽は一日でまた同じ所（地球から見て、また公転を無視）に帰ってきます。これもまた一年中同じです。そうすると年中 360°/24=15°の回転角を持っています。 太陽の天球の直径も一年中同じですので、結果として
年中一緒になります。
2) もう少し複雑
地球は自転していますかこの自転の軸と太陽の公転の回転軸とはある傾き
角を持っています。この角度の方向が季節によって異なります。
夏 : 北半球が太陽のほうに傾いている
冬 ： 南半球が太陽のほうに傾いている
春秋： 太陽と直角方向に傾いている。
ところがこれがどのように傾いていても先ほどの一回点で太陽がもとの
ところに戻ってきます。

2)考え方
地球儀を傾けてくるくる回してそのときどのように太陽が見えるかを
確認するといいです。 太陽が当たる時間は長くなりますがそれと同時に
そのときの角度も大きくなります。

図を用いて説明すると非常にわかりやすいのですが。

お礼

ありがとうございます．
この場合はわかったのですが，教科書に載っている図では良くわかりません．太陽の道筋が「夏至」では北極より（南回帰線）で，「春分・秋分」では地球の中心を通る大きな円なのです．
大きさの違う円で，同じ角度の円周は，大きな円のほうが大きい．と思うのですが．（天球という語の意味を間違えているかもしれません．中学生レベルの実験で，透明半球で太陽の動く位置を観察して，点の間隔を測る．というものです．）
これからもよろしくお願いします．

回答No.1

umach

距離とか幅と言うから分からなくなるのです。
角度だけ考えて下さい。
正午に南中するからには、24時間で360°という事です。
天球に距離なんて概念はありません。

お礼

ありがとうございます．
そう考えればいっしょですね．
これからもよろしくお願いします．

補足

ありがとうございます．
この場合はわかったのですが，教科書に載っている図では良くわかりません．太陽の道筋が「夏至」では北極より（南回帰線）で，「春分・秋分」では地球の中心を通る大きな円なのです．
大きさの違う円で，同じ角度の円周は，大きな円のほうが大きい．と思うのですが．（天球という語の意味を間違えているかもしれません．中学生レベルの実験で，透明半球で太陽の動く位置を観察して，点の間隔を測る．というものです．）
これからもよろしくお願いします．