夜、太陽がどこにあるのか考えたことがありますか？急に朝になったら太陽が空に現れてくるのでしょうか？

地球は1日で1回転しながら、太陽のまわりを1年かけて1周しています。地球が自分でまわることを自転と呼んでいます。地球は西から東に自転しているので観察者からは、太陽が東から西に動いているように見えるのです。

太陽が西に沈んだ後はどうなるのか、そんな疑問を解決してくれるのが今回の太陽の動きを考える模型なのです。今回、その模型の作り方についてお話したいと思います。

材料

段ボール、透明半球、マグネット磁石(N極4個、S極4個)、テープ、竹串、紙

道具

コンパス、はさみまたはカッター、方位磁針、色ペン、接着剤、ペン

太陽の動きの記入の仕方

太陽の位置の記録

春分、夏至、秋分、冬至の1週間前後の1日を観察日とし、時間ごとに太陽の位置を透明半球に記録します。

春分はピンク、夏至は赤、秋分は緑、冬至を青で記入します。

太陽の位置の記録の仕方は以前書かせていただいたコラム『太陽と影の位置を調べて、日の出と日の入り時刻を計算しよう。』を参照してください。

太陽と影の位置を調べて、日の出と日の入り時刻を計算しよう。

同じものもう1つ作ります

1.太陽の位置を観察した透明半球の上に、何も書いていない透明半球をかぶせます。
透明半球は透明なので太陽の位置を記録した透明半球を、かぶせた透明半球から線を見ることができます。

2.何も書いていない透明半球に、太陽の動きを記入
下記に記した色で太陽の動きを記入します。
ピンクの線が見えるところ→緑
赤色の線が見えるところ→青
緑色の線が見えるところ→ピンク
青色の線が見えるところ→赤

新たに太陽の動きを記入した透明半球は観察場所裏側の太陽の動きで、つまり観察場所が夜のときの太陽の動きです。

地面を作る

1.透明半球の大きさに合わせて丸い形に段ボールを2枚切ります。

2.2枚の段ボールを下記の図のように並べます。地図と同じで、上を北に方角を下記のように記入します。

3.観察側と観察側裏側を記入します。
方角の記入が終わったら、1つに観察場所と記入し、もう1つには観察場所裏側と記入します。

人間を竹串で

1.東西線、南北線が交わるところに竹串をさし、しっかりと接着剤で固定します。

2.竹串と竹串が交わるところは糸でしっかり固定します。

3.東西線に平行である、竹串の東側を青で、西側を赤でぬります。

上半球と下半球をつくります。

1.2枚の段ボールに透明半球をかぶせます。
観察場所の透明半球は南側に太陽が通るように、観察場所裏側の透明半球は太陽が北を通るようにかぶせます。

2.透明半球と段ボールのつなぎ目をセロハンテープで止めます。

3.裏返して磁石をつけます。

方角を記入した段ボールを裏返して、観察場所はC、Eのように磁石を配置し、観察場所裏側はD、Fように磁石を配置します。

上下が一緒になっていたら、上下が反対になった時に観察場所、観察場所裏側の方角や太陽の動きを考えるのにパニックに陥ります。上下一緒に、上下切り離して考えることができるようにマグネット磁石を使いました。A、Bのような太陽の通り道にならないように、C、E、D、Fのように磁石を配置しました。

太陽の動きを考える模型の良かったこと

1.模型を作ることで紙の上だけで考えることが難しいと思われたことが、つくった模型を作ったことで太陽の動きがわかりやすくなりました。太陽などの天体の動きを考える問題は難しいと考える人が多いですが、今後、受験勉強の理科の問題を解くのに役立ててほしいと思います。

2.上下が逆になると方角がわからなくなることがあるので、紙だけで太陽の動きを考えることが難しいですが、模型を使って考えると、私たちが住んでいる場所は太陽が東から登って南側を通って西に沈むイメージがしやすかったです。また、私たちが住んでいる観察場所が夜の時、太陽が観察場所裏側にあることが発見できました。