中3地学【日周・年周運動の例題】

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1.日周運動と年周運動の違い

→【星の日周運動】← / →【星の年周運動】← も参考に。
■日周運動
星が1時間で15度ずつ動くように見える見かけの動き。
地球の自転が原因。

■年周運動
星が1ヶ月で30度ずつ(1日に1度)動くように見える見かけの動き。
地球の公転が原因。

■日周運動・年周運動の向き
北の空・・・北極星を中心に反時計回り。
南の空・・・東から出て西の空に入る時計回り。

※地球は自転と公転を同時に行っています。
よって日周運動と年周運動も同時に起こります。
1日経つと星は日周運動により360度動き,年周運動に1度動きます。
つまり1日あたりの星の見かけの動きは「361度」ということになるのです。

2.日周運動と年周運動を考える例題

例題1

7月20日の19:00に北の空を観測した。
このとき北極星のちょうど真上に恒星Xが観測できた。

次の日時における恒星Xの位置をア~サから選びなさい。
(1)7月20日の23:00
(2)4月20日の19:00
(3)9月20日の13:00
(4)12月20日の21:00


(答)
問題で与えられているのが「7月20日19:00」の位置です。
これを基準の「時刻・日付」として
「時刻の変化」=日周運動・「日付の変化」=年周運動
として考えます。
(1)
「7月20日19:00」と比べると「時刻が23:00」となっただけです。
「時刻の変化」のみなので日周運動のみを考えます

よってイが正解となります。

(2)
「7月20日19:00」と比べると「日付が4月20日」となっただけです。
「日付の変化」のみなので年周運動を考えます。

よってケが正解となります。

(3)
「7月20日19:00」と比べると「時刻が13:00」「日付が9月20日」と
「時刻の変化」「日付の変化」の両方があります。
日周運動と年周運動の両方を考えるのですが
ここでは日周運動→年周運動の順に考えてみましょう。
「7月20日13:00」を考えます。
基準である「7月20日19:00」の6時間前ですね。

ケの位置にあることがわかります。
次に「9月20日13:00」を考えます。
先ほど求めた「7月20日13:00」を基準とすると2ヶ月後です。

よってサが正解となります。

(4)
「7月20日19:00」と比べると「時刻が21:00」「日付が12月20日」と
「時刻の変化」「日付の変化」の両方があります。
(3)と同じで日周運動と年周運動の両方を考えるのですが
ここでは年周運動→日周運動の順に考えてみましょう。
「12月20日19:00」を考えます。
基準である「7月20日19:00」の3ヶ月後です。

オの位置にあることがわかります。
次に「12月20日21:00」を考えます。
先ほど求めた「12月20日19:00」を基準とすると2時間後です。

よってカが正解となります。


(3)では日周運動→年周運動の順に
(4)では年周運動→日周運動の順に解きました。
この問題ではどちらを先にするのか決まりはありません。
基準となる「時刻・日付」と照らし合わせて
解きやすいほうから考えてみましょう。

例題2

5月10日の20:00に南中している恒星Yが観測できた。
6月10日に恒星Yが南中する時刻を求めなさい。


(答)
基準となるのは「5月10日20:00」の位置です。
そして問われているのは「6月10日の何時?」ですから
まず「日付の変化」⇒年周運動から考えます。
つまり「6月10日20:00」の位置を考えるのです。
「日付の変化」ですから年周運動ですね。

エの位置にあることがわかります。
ではこの日の恒星Yの南中時刻を求めましょう。
「6月10日20:00」がエの位置なので南中の位置とは30度のずれがあります。

よって6月10日18:00に南中していることがわかります。
つまり正解は18:00です。

※この例題からわかるように
南中時刻は「1ヶ月で2時間早くなる」のです。
同じ位置に星が見える時刻は1ヶ月で2時間早くなる
と覚えておくと便利です。

■このページのポイント

・「時刻の変化」⇒日周運動を考える
・「日付の変化」⇒年周運動を考える
・問題で問われていることから「時刻の変化から考える」のか「日付の変化から考える」のか見分ける必要あり。

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