ひと月 ほどかかりましたが、やっとできました。「太陽 と地球 と月 の動 き」というこれらの太陽系 での配置 と動 きと見 え方 を学習 するものです。中学校 理科 で学習 するんですが、記憶 にありますか。ぜひ次 の説明 を聞 きながら思 い出 してもらうと嬉 しいです。最後 にネットにアップしたものをお知 らせしますので、実際 に使 ってみてください。
では早速 説明 します。見出 しの画像 を見 てもらうと、2 つの画面 から構成 されています。左 が図 1「太陽系 を北 の方向 から見 たもの」です。太陽 が中心 にあり、その周 りを地球 が半時 計 方向 に回 ります(地球 の公転 )。地球 は地軸 が23.4度 傾 いて回 っています(地球 の自転 )。ちょっと見 難 いですが地球 の中心 よりちょっと右 にずれたところの黒 い点 がその地軸 です。その地軸 の右側 に赤 い点 がありますが、そこが地球 北半球 の観察 者 (私 )のいる場所 です。地球 の自転 は赤 い点 が黒 い点 を中心 に反 時計 方向 に回 ることでわかります。その地球 を月 が半時 計 方向 に回 ります(月 の公転 )。起動 したときには、いつもこの位置 からスタートします。地球 が冬至 の方向 にありますから冬至 (12月 20日 ごろ)です。赤 い点 が太陽 と反対 側 にありますから真夜中 の0時 です。月 も地球 から見 て太陽 の反対 側 にあります。この時 の月 は「満 ち欠 けはどうかな?どこに見 えるかな?見 えないかな?」など〔学習 〕しますというより、これを使 って〔研究 〕できます。
右 の図 2は地球 上 の赤 い点 にいる観察 者 (私 )が見 る東 南西 の方向 です。昼夜 で色 が変 わります。太陽 と満 ち欠 けする月 を見 ることができます。
詳細 に説明 したのが次 の図 です。
このプログラミングの最大 の特徴 が3 つあります。
1図 1と図 2が完全 に連動 しています。「図 1がこういう配置 だから、観察 者 には図 2のように見 える。」と理解 が進 む第一歩 となります。
2画面 の上 のほうには時間 と公転 自転 の詳細 なデータがわかります。
3時間 を操作 できます。早 く進 めたり、止 めたり、逆進 させたり できます。上 のデータ欄 を見 ながら時間 をコントロールして仕組 みを考 えることができます。
いかがですか、どんなプログラムかわかっていただけたでしょうか。太陽 ・地球 ・月 の動 きをこのようなシミュレーションで解明 していくためのものです。動 きを見 ているだけでも楽 しいですから〔千 倍 〕〔一 万 〕〔十 万 〕・・〔千万 〕のボタンを押 してみてください。
昼 の画面 です。
図 2の西 の空 に太陽 がありますが、太陽 が出 ているときが「昼 」ですね。何 時 ごろかな? そのときの図 1はこんな感 じです。図 1の配置 を見 ただけで図 2の太陽 の位置 、時間 などが判 るようになれば「理解 できた」ということになります。
夜 の画像 です。
図 2では西 の空 に三日月 が見 えています。このときの図 1はこんな位置 関係 にあります。図 1がどうなっていると夜 なのかわかりますか? 三日月 が見 える理由 は? 太陽 と地球 と月 の位置 からわかリますね。そんなことを言 われても、う〜ん、判 りません。 ヒントは「赤 い点 の位置 」です。ちょっと見 にくいですから拡大 して見 てください。
〔位置 表示 〕のボタンを押 したときの画面 です。
画面 には月 しか見 えていませんが、太陽 はどこにあるんでしょう。図 1にはちゃんとありますね。太陽 は見 えないところにあります。それを「ここ」と示 してくれるのがこの機能 です。地面 の下 に白 い点 がありますが、ここが太陽 の位置 です。つまり地球 の裏側 にあるので見 えないんです。〔画面 表示 ボタン〕はこんな機能 です。同 じように見 えない月 の位置 も「黄色 い点 」で現 します。地球 の裏側 にあるときと、昼 明 るくて見 えない空 の月 です。
〔補助 線 〕を押 したときの画面 です。
図 1の赤 い点 に茶色 い線 と黄色 い線 が現 れました。これはどんな意味 の補助 線 でしょうか?ヒントは図 2と比較 してください。共通 点 が見 えてきませんか!
実際 の画面 はシミュレーションですから、遅 く早 く停止 して観察 できます。こんな機能 です。
最後 に、この図 1で実際 と違 う部分 があります。それは太陽 ・地球 ・月 の大 きさと互 いの距離 についてです。正 しい情報 を次 の図 で示 します。
まず大 きさです。太陽 の直径 は地球 の直径 の約 100倍 です。月 の直径 は地球 の直径 の4分 の1です。月 の直径 を1とすると地球 は4、太陽 は400です。
次 に互 いの距離 です。日食 ではちょうど太陽 と月 が重 なって見 えます。このことから地球 からの見 かけの大 きさは同 じというわけです。月 の400倍 の太陽 が同 じ大 きさに見 えるということは、地球 から月 までの距離 を1とすると、地球 から太陽 までの距離 は400ということになります。
実際 に使 ってみませんか。これまでの説明 が実感 できます。もし理科 の先生 がいたら教 えてください。授業 で使 ってもらったら嬉 しいです。興味 のある人 だったら小学生 高学年 から大人 まで楽 しめると思 います。
次 の《太陽 と地球 と月 の動 き》をタップすると使 えます。(私 の「開 かれた学校 HP」へ飛 びます。)
パソコンとタブレットでの使用 を推奨 しますが、スマホでも十分 楽 しめます。
《太陽 と地球 と月 の動 き》
では
※ 地球 の地軸 の歳 差 運動 については対応 しておりません。それは約 25772年 に時計 方向 に1回 転 しますからその分 季 節 がズレてくるというわけです。図 1では冬至 春分 夏至 秋分 が時計 方向 に回転 するということになります。その大 きさをこのプログラミングで計測 して見 みると、1年 に約 20分 ほどになります。この分 だけ季 節 が早 く訪 れます。
このプログラミングの
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いかがですか、どんなプログラムかわかっていただけたでしょうか。
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まず
パソコンとタブレットでの