中3理科 春分・秋分・夏至・冬至の影の動き

中3理科 春分・秋分・夏至・冬至の影の動き

高校入試、中学入試でもよく出題される影の動き(日陰曲線)の問題と考え方についてまとめました。

影のでき方と季節ごとの影の長さを確認の上、季節による影の先端の動きを確認していきます。

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影の長さとでき方

日影曲線の問題を考える前に、季節ごとにどのような、影ができるのかをまず考えてみましょう。

夏至と冬至の影の長さ

夏至の日は太陽が高くのぼります。下の図のように南中高度が高いほど影は短くなります。

冬至の日は夏至とは逆に、太陽は低くのぼります。下の図のように南中高度が低いほど影は長くなります。

夏至の日は最も影が短く、冬至の日は影が長くなります。春分・秋分はその中間になります。

参考:中3理科【天体】南中高度の求め方

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季節ごとの影の動き 問題と考え方

東京のある場所で棒を立てて、影の先端の動きを記録しました。

下の図は春分、夏至、冬至の日に、棒の影の先端の位置をなめらかな線でつないだものです。ア、イ、ウはそれぞれどの日の影の動きになりますか。

 

どれがいつの日影曲線かわかりましたでしょうか。正解の前に考え方を確認します。

春分・秋分の影の動き

春分、秋分の影の先端の動きは西 → 東の直線になります。赤道直下だと西→東の線の上でまっすぐな影の動きになります。

夏至の影の動き

夏至は北よりの東から太陽が上り、北よりの西に太陽がしずむことから、日の出、日の入り直後は南側に影ができるのが特徴です。夏至は影の長さが短いので、南中時は棒に近いところに影の先端があります。

冬至の影の動き

冬至は日の出も日の入も南よりになります。影はすべて北側にでき、夏至とは反対の方向にカーブができます。影が長くできるので、東西を結ぶ直線から離れたところまで影ができます。

 

 

問題の答え

アが冬至、イが春分、ウが冬至となります。

まとめ

春分・秋分、夏至、冬至の日の、日本(北半球中緯度)での影の先端の動きについて確認しておきましょう。

・春分・秋分は直線

・夏至は曲線で両端が南より、短い影

・冬至は大きな曲線で、影は北側のみ

・影の動きは西→北→東

※ 日本での影の先端は、春分・秋分は日の出から日の入りまでずっと直線というわけではありません。