一般小学生
まとめ
- 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。
- 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という反比例の関係にある。
- 観測地点の緯度や経度、および地球の公転に伴う季節の変化によって、その長さは一義的に決定される。
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ます。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ります。
1日の変化において、太陽は東から昇り、南中を経て西へ沈みます。そのため、影の向きは北半球では「西→北→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サイクルを繰り返します。
季節による変化は、地球の公転と地軸の傾きに起因します。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ります。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ります。
小学生のみなさんへ
太陽の高さが変わると、地面にできる影の長さも変わります。太陽が高いところにあるときは影は短くなり、太陽が低いところにあるときは影は長くなります。
１日の中で見ると、太陽が真南にくる「南中」のときに、影は一番短くなります。朝や夕方は太陽が低いので、影はとても長くのびます。
また、季節によっても変わります。夏は太陽が高くまで上がるので影は短くなり、冬は太陽があまり高く上がらないので影は長くなります。さらに、住んでいる場所の「緯度」によっても影の長さは変わります。北の方へ行くほど太陽の高さが低くなるので、影は長くなるのです。
ルラスタコラム
大昔のギリシャでは、影の長さのちがいを使って地球の大きさを計算した人がいました。同じ時間の影の長さを別の場所で比べることで、地球が丸いことをつきとめたのです。影には地球のヒミツがかくされているのですね。
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