問3 図1 のように,アレキサンドリアとシエネの距離を900 km とし,2 地…
地球の形や大きさに関する問1 ~問4 に答えよ。 地球の形や大きさは,紀元前から調べられていた。紀元前230 年ごろ,エラトステネスは,ナ イル川中流のシエネ(現在のアスワン)と,地中海沿岸のアレキサンドリアに関する次の二つの事 実を知り,図1 のようなモデルを考えて地球の大きさを計算した。 [1 ] 「シエネでは夏至の日の正午に深い井戸の底まで太陽光線が届く。」 [2 ] 「900 km 離れたアレキサンドリアでは,夏至の日の正午に太陽光線が地面に垂直な方向 より7.2°斜めに入る。」 また,18 世紀には,フランスの学士院による緯度差1°に対する子午線の長さの測量から,地 球の形は球ではなく ア 方向に膨らんだ回転楕円体に近いことがわかった。この測量では, 子午線の方向に移動しながら,星の高度が1°変化するまでの距離を測定した。極付近のほうが 赤道付近に比べて楕円の曲がりの度合いがゆるやかなため,極付近での星の高度が1°変化する までの距離は赤道付近に比べて イ 値であった。 北極 地球 の中心 アレキ 赤道 図1 エラトステネスが考えた地球と太陽光線の関係
問3 図1 のように,アレキサンドリアとシエネの距離を900 km とし,2 地点の太陽高度の差 を7.2°とした場合,地球の全周は何km になるか。最も適当なものを,次の1 ~4 のうち から一つ選べ。
- 1 35000 km35000 kmは、900×50の計算とは合いません。
- 2 40000 km40000 kmは実際の値に近いものの、この条件からは出ません。
- 3 45000 km7.2度は360度の50分の1なので、900×50=45000 kmです。
- 4 50000 km50000 kmは、900×50の計算とは合いません。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は3の45000 kmです。7.2度は360度の50分の1にあたります。この角度の差に対応する距離が900 kmなので、地球1周は 900×50=45000 km と求められます。角度の比と距離の比が等しいという考え方が、この計算の要になります。実際の地球1周は約40000 kmなので、かなり近い値が得られていたことが分かります。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00001.htm)を加工して作成