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。
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。
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。
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。
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。
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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