中3の天体の星の日周運動と年周運動の問題についてです。

今回の記事では、
星の運動についての問題を解くにあたって、
・必ずおさえておきたいポイント
・問題の解説
になります。

星の運動には2種類あり、日周運動年周運動です。

日周運動
年周運動とは、地球が自転公転することによって、星が動いてみえるみかけの運動のことです。
(実際には星は動いていない)

また、日周運動や年周運動では、星は決まった方向に動きます。

北の空では、
北極星を中心にして、反時計周り

南の空では、
東からのぼり、南を通り、西へしずむ。

です。


 
表 問題を解くときの考え方
日周運動 年周運動
速さ 1時間15° 1か月30°
使うとき 時間」が変わるとき 月日」が変わるとき



速さ
日周運動は、地球の周りを1日で1周する運動です。
つまり、24時間で360°進むので、
360°÷24時間=15°/時間
1時間で15°進むことになります。


また、年周運動は、地球の周りを1年で1周する運動です。
つまり、12か月で360°進むので、
360°÷12か月=30°/月
1か月で30°進むことになります。



使うとき
表の「使うとき」というのは、問題を解くときに、日周運動、年周運動どちらの考え方を使うのか?ということになります。
問題文中で、「夜8時に見える位置は?」と「時間が変わった」ときには、「日周運動」を考え、
「4月に見える位置は?」と「月日が変わった」ときには、「年周運動」を考えます。



では、星の日周運動と年周運動の問題を解いていきましょう!
問題 
下の図は、日本のある地点で、オリオン座を観測したものである。1月20日午後9時に、イの位置に見えた。
図 星の運動 問題

(1)同じ日の、午後7時ごろ、オリオン座はどの位置に見えるか。
(2)1か月後の午後9時には、オリオン座はどの位置に見えるか。
(3)3月20日の午後11時には、オリオン座はどの位置に見えるか。

解き方
このような星の運動の問題では、「時間」、「月日」のどちらが変化しているのかに注目して解いていきます。

(1)
同じ日なので、「月日」は変わりませんが、午後7時となっており、「時間」が変わっています。
したがって、星の日周運動を考えます。
日周運動では、1時間で15°進むので、
  午後9時から午後7時では、
    2時間 前   なので、
    30°  戻る  となります。
答えは、ア となります。

(2)
午後9時は、問題文と同じですが、1か月後となり「月日」が変わっています。
したがって、星の年周運動を考えます。
年周運動では、1か月で30°進むので、
  1か月 後
  30°  進む
ので、答えは、ウ となります。 

(3)
3月20日で「月日」が変わり、午後11時なので、「時間」も変わっています。
したがって、日周運動と年周運動の両方を考えなければなりません。
まず、日周運動を考え、午後9時から午後11時なので、
  2時間 後
  30°  進む

次に、年周運動を考え、1月20日から3月20日なので、
  2か月 後
  60°  進む

したがって、日周運動では30°、年周運動では60°進むので、
合計90°進むことになります。

答えは、オ となります。