影の動き

一般小学生

まとめ

【定義】
太陽の天球上の位置(方位・高度)が時間とともに変化することによって、地上にある物体の影の向きや長さが規則的に変化する現象。

理科地学太陽影の動き

まとめ

  • 影は常に太陽と反対の方向にできる。
  • 影の向きは、太陽の日周運動(東→南→西)とは逆に、西から北を通って東へと移動する。
  • 影の長さは太陽の高度が高いほど短くなり、南中時に最短となる。
  • 北半球では、南中時の影は真北を指す。

解説

影の動きは、地球の自転による太陽の見かけの動き(日周運動)を反映している。北半球の中緯度地域では、太陽は東から昇り、南の空(南中)を経て西へ沈む。このため、影の向きは「西→北→東」へと時計回りに変化する。影の長さ L は、物体の高さを h、太陽高度を θ とすると以下の関係式で表される。

影の長さ L = h / tan θ

この式から、太陽高度が最も高い南中時(θが最大)に分母が最大となり、影の長さが最小になることがわかる。また、影の先端が移動する軌跡は、春分・秋分の日には直線となり、夏至や冬至の日には双曲線を描く。この影の動く原理は、古くから時刻を計測する日時計として利用されてきた。

小学生のみなさんへ

太陽が動くと、地面にあるものの影も一緒に動きます。影はいつも「太陽と反対の方向」にできるのが特徴です。朝は太陽が東にあるので影は西に長くのび、お昼に太陽が一番高くなると影は一番短くなって北を向きます。そして夕方に太陽が西へ行くと、影は東に長くなります。太陽が高いときほど影が短くなることを覚えておきましょう!

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