一般小学生
まとめ
【定義】
太陽の高度(地平線に対する角度)の変化に応じて、物体によって遮られた光が地面に投影される範囲の長さを指す。
まとめ
影の長さは太陽の高度に反比例する。太陽の高度が高いほど影は短くなり、高度が低いほど影は長くなる。
解説
影の長さは、光源である太陽の位置と観測地点、物体の高さという幾何学的な関係によって決定される。光が物体に対して垂直に近い角度(高い高度)で当たると影は短くなり、鋭角(低い高度)で当たると影は長く伸びる性質がある。
1日の変化
太陽は東から昇り、南中を経て西へ沈む。そのため、影の向きは「西→北(北半球の場合)→東」と移動し、長さは日の出直後に最も長く、南中時に最も短く、日没前に再び最も長くなるというサイクルを繰り返す。
季節による変化
地球の公転と地軸の傾きにより、季節ごとに南中高度が変化する。北半球では、夏至の時期は太陽の南中高度が最も高くなるため影の長さは一年で最も短くなる。一方、冬至の時期は南中高度が最も低くなるため、影の長さは一年で最も長くなる。
影の長さ = 物体の高さ ÷ tan(太陽の高度)
小学生のみなさんへ
影(かげ)の長さは、太陽の高さによって変わります。太陽が高いところにあるときは影が短くなり、太陽が低いところにあるときは影が長くなります。たとえば、お昼の12時ごろは太陽が高いので影が一番短くなり、夕方(ゆうがた)になって太陽が沈(しず)みそうになると影はとても長くなります。夏と冬をくらべると、太陽が高い夏の方が影は短くなります。
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