問2 文中の B と C に当てはまる語句の組合せとして最も適当なものを,次の1…
地球の形と大きさに関して科学的に探究した。問1 ~問4 に答えよ。 地球の大きさを初めて測定した方法について考える場面 先 生:地球の大きさを初めて科学的に測定したのはエジプトのアレキサンドリアに住ん でいたエラトステネスです。彼はシエネで夏至の日の正午に深い井戸の底まで日 が差し込むことを知り,夏至の日の正午に,シエネのほぼ真北にあるアレキサン ドリア(図1 )で太陽が鉛直方向から何度南に傾いているか,スカーフェという装 置(図2 )で測定しました。その結果は360°の50 分の1 でした。 旅行者の報告などから,アレキサンドリアとシエネの距離が約5000 スタジア (当時の単位)であることが分かっていたため,図3 のような考え方で,地球の円 周の長さを求めました。 20° 30° 40° 棒の影 図1 地図 図2 スカーフェ 太陽の光 スタジア 図3 地球円周と太陽光線 加藤さん:エラトステネスの値から計算すると地球の全周の長さは A スタジアになるね。 小林さん:でも,地図を見ると正確な円周を求めるには,アレキサンドリアより B 側 の地点で,太陽高度の測定をしなければならないはずだよね。 加藤さん:確かに,アレキサンドリアとシエネの距離を使って円周を求めてしまうと,実際 の地球の全周の長さよりも C 計算されてしまうね。
問2 文中の B と C に当てはまる語句の組合せとして最も適当なものを,次の1 ~ 4 のうちから一つ選べ。
- 1 B:東 C:大きくシエネと同じ経線上に近づくには東へ寄る必要があり、余分な東西方向の距離の分だけ円周は大きく出ます。
- 2 B:東 C:小さくBは正しいのですが、南北方向より長い距離を使うことになるので、円周は小さくではなく大きく計算されます。
- 3 B:西 C:大きくCは正しいのですが、シエネはアレキサンドリアの南東にあるので、測る地点は西ではなく東側です。
- 4 B:西 C:小さくBもCも誤りです。測る地点は東側で、求まる円周は実際より大きくなります。
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1です。Bには東が入ります。エラトステネスの方法は、二つの地点が同じ経線上、つまり真南と真北の関係にあることを前提にしています。地図を見るとシエネはアレキサンドリアの真南ではなく南東にずれているので、正確に測るにはアレキサンドリアより東側の、シエネと同じ経線上の地点で太陽高度をはかる必要があります。Cには大きくが入ります。二地点の距離には東西方向のずれも含まれており、南北方向だけの距離より長くなります。角度が同じなら距離が長いほど円周も長く出るので、実際より大きく計算されてしまいます。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00017.htm)を加工して作成