【簡単解説】月の大きさの求め方は?【3分でわかる】

数学

月の大きさを急に求めたくなったあなたに。

3分で簡単に説明します。

月の大きさの求め方

下記の2つあります。

  • 三角形の相似性を利用する
  • 月の視角と距離を利用する

①三角形の相似性を利用する

STEP1 : 太陽と月の見かけの大きさ(視角)が等しいという知識を使います。

https://theuijunkie.com/moon-sun-same-size/

下図のように、三角形の相似性によって、

 太陽までの距離(RS) / 月までの距離(RM) = 太陽の半径(DS) / 月の半径(DM)

が成り立ちます。

https://www.quora.com/If-we-were-to-move-half-the-distance-to-the-sun-would-it-look-twice-as-big

月の影は日食の際にちょうど地球で終わるということになります。

STEP2 : 次に、月食の際に月に映る地球の影を観測します。

https://faceofthedeep.com/2019/01/22/the-2019-total-lunar-eclipse/?v=7516fd43adaa

これより、月に映る地球の影は、月の約2.5倍の大きさだとわかります。

下図でいうと、DEが月の直径の2.5倍ということです。

https://www.gizmodo.jp/2010/11/post_8004.html

STEP1より、上図のように「地球の直径(ACとする)を底辺とする三角形」と「月の直径(EFとする)を底辺とする三角形」は相似の関係になるため、

四角形ACFDは平行四辺形であり、

 地球の直径(AC) = 月に映る地球の影(DE) + 月の直径(EF)

となります。

つまり、月の直径の約3.5倍が地球の直径(AC)です。

地球の直径は12,745kmなので、月の直径は

 12,756km ÷ 3.5 = 3,645km

となります。

*ちなみに、実際の月の直径は約3,474kmです。

*このやり方だと、月までの距離も同時に計算できます。

②月の視角と距離を利用する

月の視角は観測より0.5°と分かります。

https://sites.ualberta.ca/~pogosyan/teaching/ASTRO_122/lect11/lecture11.html

また、下記の方法によって月までの距離もわかります。

月は地球を公転しているため、

 月の視角 / 360° = 月の直径  / 月の公転軌道

が成り立ちます。

計算すると、

 0.5°/ 360°= 月の直径 / 2×π×384,400km

よって、

 月の直径 ≒ 3,353km

*ちなみに、実際の月の直径は約3,474kmです。

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