高等学校「理科1」のてびき-086/133page

(指導資料)　地球の大きさの測定

1　ねらい

同一子午線上にある、二地点で測定した、太陽の南中高度の差は、二地点間の距離に対する中心角に等しくなる。このことを応用すると地球の半径を測定することができる。

この実験を、透明半球を使って実施し、地球半径の測定方法を理解させるとともに、その値を利用して、地球の大きさを求めることを考えさせる。

天頂と天底を通る大円(垂直図)は数多いが、その中で、天頂・天底・天の北極・天の南極を通るものを、子午線という。したがって、地球上では同一経度線上の二点であればよい。

理論的には(図2)から

2πR:l=360°:θ→2πRθ=360°l

　　　　　　　　　R=360°l/2πθ

　　　　　　　　　R=180°l/πθ　となる。

2　準備

準備については、生徒用と同じがあるが、透明半球を購入しても、高度測定用定規が付属していない場合があるので、その場合は、次のようにして作るとよい。

(1)　透明半球の外周にそって、頂点に達するような長さのTPシートやその他の透明なものを使用して作る。図3

(2)　上図のようにして、分度器を使って目盛りを記入する。(透明半球の数だけ作っておくとよい)

また、プラスチックのものさしは、できるだけ薄いもので、透明半球の曲面にそって、曲げて測定できるものであることが望ましい。

3　方法

例として、透明半球の半径10cmのものを、使用した場合について、説明しよう。

(1)　画用紙に半径10cmの円をかき、中心に・印をする。