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太陽が天球上を1周する時間は、実際の地球の自転周期よりも約4分長くなる理由は...

ara********さん

2011/12/420:08:31

太陽が天球上を1周する時間は、実際の地球の自転周期よりも約4分長くなる理由はなんですか。自転運動に公転運動が加味されるといわれてもわかりません。

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ベストアンサーに選ばれた回答

lhe********さん

2011/12/423:55:44

時計の短針と長針の動きの例えだよ。

我らは理屈の上では、太陽の廻りを
公転してると知っているけど

実際に観測される太陽はそれでも
地球を巡る。

都合の良い時は天動説的に眺める。

で、時計。
文字盤は宇宙に在って動かぬ背景の星々。

長針は地球の自転を表し、
短針は、地球の公転に伴う
見かけの太陽の動き。

長針は自転周期(正確には1恒星日)で
文字盤を一周し、

短針は1年(正確には1太陽年)で
文字盤を一周。

そして、長針と短針が重なる、その間隔が
一日(正確には1太陽日=普通に謂う1日)。

長・短針が12時位置から同じ方向にスタート。

長針が一周して12時位置に戻ると(1恒星日)
短針は少し先に行ってるだろ。

長が短に追いつくまで4分必要。
ここで1太陽日が経過。

翌日。
再び長針が12時位置に戻ると(2恒星日)
短針は昨日より更に先を行っている。
追いつくまで8分。ここで2太陽日。

3恒星日目は12分、4恒星日目は16分と
と、1恒星日毎に4分の差が積もり積もって

(端数を無視すると)
長針が文字盤を366回巡るその間、
短針は長針に365回追い抜かれるの。

1回食い違うのは短針自体が文字盤を
1周したから(=地球が太陽を1回公転)

現実にはもう少しフクザツだけど
面倒だから省く。理解に影響ないから。

質問した人からのコメント

2011/12/5 22:32:58

時計のたとえがわかりやすかったです。ありがとうございました

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kaz********さん

2011/12/422:18:42

一日とは、地球が一回転する時間ではなく、太陽が真南に戻ってくる時間です。

仮に、地球が自転していないと考えましょう。その状態で太陽の周りを回ると、自転していないのに、太陽は空を一周することになります。つまり一日とは、自転一回転の時間にこの分が足されることになります。
24時間=1440分。1440分/365日=約4分/日。

lom********さん

2011/12/420:48:32

地球が同じ場所で自転していれば太陽の見える位置も同じですから、天球上を一周するのも自転周期と同じです。ですが、実際は地球は公転することで場所が変わっています。そのために太陽の見える位置(角度)が少しずつ変わっています。その影響を加えると、天球上を一周するのは自転速度よりも少し長くなります。

具体的には地球の公転によって、地球がもし自転していなかったとすると、半年間かけて西の地平線から昇り東の地平線に落ちる動きをします。この一日分にあたるのが約4分というわけです。

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