【方位磁石をもって旅に出よう】発展学習
発展学習
Google Earth教材内でご紹介している「発展学習」の詳細ページです。
Google Earthをみていなくても理解できるようになっています。
こちらのページをみて興味がでたら、ぜひGoogle Earth教材ものぞいてみてくださいね!
発展学習① 北半球の偏角
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磁北極と北極点の間には現在400kmの距離があります。この距離は、例えば北極点から1500km離れた高緯度(北緯76.5度)の地点から眺めると、角度にして約15度になりますが、北極点から6000km離れた中緯度(北緯36度)の地点から眺めると約4度にしかなりません。実は、これらの角度は北極点の方向と、磁北極の方向の差ですので、偏角に相当します。従って偏角は高緯度で大きく、中低緯度では小さくなります。
方位磁石を使うにあたり、高緯度地方では偏角の補正が必須ですが、中低緯度では「方位磁石の指す方向は北である」と見なしても、さほど問題ありません。
ところで、実際の地球磁場は複雑な形をしており、偏角は簡単な計算では求まりません。ここに示す図は、北半球各地の偏角の大きさを磁場モデルを使って計算し、北極点を中心に描いたものです。偏角が20度以上大きい地域は黄色で塗られていますが、すべて高緯度地方になっています。
発展学習② 日本の偏角
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図で見る日本の偏角は西向き約10度ですので、磁針は真北から西へ約10度ずれます。北磁極(カナダの北方)は日本から見ると真北よりも東の方向になるので、日本では磁針は真北より東へずれると思えますが、実際には西へずれるのです。その理由は、日本の西方、シベリアに大きな磁気の異常があり、磁針がそちらに引き寄せられるためです。
発展学習③ 経度とともに南中時刻が変わるのは、なぜ?
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図は日本の明石市が正午(12時)に太陽が南中したときの図です。
- 地球は西から東へ24時間で1回転します(360度回ります)。地球は1時間に何度、回るでしょうか?
- 日本時間に合わせた時計を持った人が、東経150度にいます。(明石よりも東。経度が15度大きい)。ここでの太陽の方向を考えてみましょう。12時に太陽は真南よりも西の方へ15度移っています。では、この場所で太陽が南中するのは何時だったでしょう?
- 図の地球の中央に昼と夜の境目があります。この境界は、日の出でしょうか?日没でしょうか?
ヒント:地球が自転する方向、明石市はこれからどちらの方向へ動くのか考えてみましょう。
こたえ
- 360度÷12時間=15度
- 13時
- 日没
発展学習④
星を見上げる角度を測る装置を作り、自分の緯度を知ろう
理科ネットワーク(国立教育政策研究所作成)の学習素材「天測とGPS測位」には、身近な材料(分度器、水準器、物差し、楊枝)で星の仰角を測る装置を作り、自分がいる場所の緯度を調べる実験を紹介しています。
https://rika-net.com/contents/cp0170c/contents/14/01/index.html
発展学習⑤ 磁針が指す方向に動いて行くと、磁極に到達する
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- テーブルの上に長めの棒磁石を、S極を下にして立てる。
- 磁気コンパスをテーブル上、棒磁石から30cm離れた所に置く。
- 磁針の指す方向に磁気コンパスを動かしてゆくと棒磁石のS極に到達する。
- 磁気コンパスの位置を、棒磁石から30cm離れた、どの場所に置いても、磁針の指す方向に 動かしてゆくと、必ず棒磁石のS極に到達することを確認する。