昼夜の長さと地軸の傾きを立体模型で


☆天体の勉強は立体模型が必要

 

 紙の上だけで天体を勉強しようとすると大変難しい。

 立体で見ると見ただけで言えることも,平面だと図の理解だけで大変で,言えることなど考えている余裕がありません。

 例えば,日本に四季があって,昼夜の長さがちがうのは地軸の方向きのせいですが,

 「昼夜の長さ」は,「時間の長さ」で考えるより,日本が地球の上で動く「コースの長さ」で「見た」方がわかりやすいです。

 

 ただ,平面の図では,地球が回っていることの表現も難しくなります。

 

 そこで,ズバリ立体模型ではっきりさせた方がよいと考えます。

 

 

 

☆太陽と地球の立体模型

 

公転している地球を4ヶ所再現

 

(4ヶ所の地球はそれぞれの四季を表わす)

赤線が赤道,青線が,日本の回るコースです

 

 

        真横から見た様子

(平面の図では,秋の昼は紙の裏側)

 

 

材料は,40mmのピンポン球に2mmの竹串,発泡スチロールの土台です。

穴あけは,2mmのドリルで開けました。

 

 

☆この模型の特徴

 

(1)昼夜の境を塗料で塗った

   昼夜の境がはっきりわかりやすくなっています。

   従来の「太陽を電球で再現し,周辺に置いたボールで説明」では,昼夜の境目がぼやけてしまいます。

   このアイデアは,月や金星の満ち欠けモデルでよく使われています。

 

(2)地軸を使う人の手で傾ける

   模型が配られたときには,土台に垂直にたててあります。

   そのままでは,昼夜の境目がななめになるので,地軸の方向きに気づきやすくなります。

 

(3)模型に書き込みが可能

   赤道の位置や,日本が地球を1日で回るコースを鉛筆などで書き込んで試行錯誤することができます。

   (このHP上ではすでに書き込んである模型を掲載しています。)

 

(4)材料が安価

   大量につくることができます。

 

 

 ※ 昼夜の長さの違いだけが気温の変化につながる訳ではありません。

   太陽の南中高度については,日本の位置から太陽に糸を張るなどして,確かめていかなければなりませんが

    立体なのでイメージはつかみやすくなっています。

 

 

☆各季節のパーツと昼夜の長さ

 

////////春・秋///////

 

 

 春も秋も同じ模型が使えます。 ↑このとおり,青線は,ちょうど2等分され,

昼夜同じ長さということが見ただけで分かります。

 

 

///////// 夏 ////////

 

 

北極に夜が来ないのが夏の模型 ↑青線は白(昼)のところを多く通る

昼が長いことがわかります。

 

 

 

///////// 冬 ////////

 

 

北極がずっと夜なのが,冬の模型 ↑青線は,黒のところ(夜)を多く通る。

昼が短いことがわかります。

 

 

☆問題点

 

 ・ズバリ,模型を正しく設置するのが難しいとおもいます。

 

 ・地軸の方向きが「ロール」しない事(模型を外から見てどの季節も同じ方向に傾いている。)

  を説明しなければなりません。(回転軸の保存,各運動量保存)

 

 ・夜の部分を手作業で塗るのが大変です。半分黒くなっているピンポン球が販売されることを願います。

 

 

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