解答と解説

1.

(1)6時ごろ
(2)イ
(3)e
(4)23時54分

参考ページ…星の動きまとめ 

星は同じ日では1時間に15度、同じ時刻では1ヶ月に30度西へ移動するように見えます。
24時間表示とは1日の時間を24時まで(0〜23時59分)で表したもので、「午前」や「午後」は不要です。
12時間表示の指定があれば、「午前」か「午後」をつけて12時まで(0〜11時59分)で表します。

(1)
その日0時2分に南中してからしずむまで、赤い星は90度移動しています。
1時間に15度移動するので、90度移動するには
90(度)÷15(度/時間)=6(時間)  6時間かかることになります。
0時2分から6時間後なので、だいたい6時ごろですね。季節的に日の出前と思われます。

(2)
12月15日21時(午後9時)は12月16日
0時2分の約3時間前です。
どの位置に見えるか考えましょう。
1時間に15度移動するので、3時間前なら
15(度/時間)×3(時間)=45(度)
45度東にいたことになります。
「d」の位置ですね。
移動するオリオン座の傾きは右図のようになります。dの位置なら、の傾き方で見えるはずです。


(3)
10月1日は12月16日の2ヶ月半前です。
同時刻(0時2分)で比べると、1ヶ月で30度移動するので、2ヶ月半なら
30(度/ヶ月)×2.5(ヶ月)=75(度)
75度東にいたことになります。
10月1日0時2分の位置は「b」になります。
3時ごろ(3時02分で考えましょう)は0時より3時間後です。
1時間に15度移動するので、3時間では
15(度/時間)×3(時間)=45(度)
45度西に移動します。
10月1日3時ごろの赤い星の位置はeです。

(4)
その星の南中時刻は1日に4分ずつ早くなっていきます
同じ星が1周して同じ位置に帰ってくるまで23時間56分となり、24時間かからないので、0時付近の時間帯は注意が必要です。
17日は16日の翌日(1日後)のようですが、16日0時2分に南中した星は次には同じ日(16日)の23時58分に南中します。
17日の南中は、さらにこの次になります。ということで、16日の23時58分の次の日を考えましょう。
これより4分早くなるので、17日は23時54分に南中しますね。

2.

(1)34度
(2)T
(3)北極星は地軸の延長線上付近にあるから

参考ページ…星の動きまとめ 各地の星の見え方

北の空の星は北極星を中心として反時計回りに、同じ日なら1時間に15度、同時刻なら1ヶ月に30度移動するように見えます。

(1)
その地点の北緯が、その地点での北極星の高度になります。北緯が34度なので、北極星の高度も34度です。

(2)
2月16日は11月1日の3ヶ月半後です。
同時刻(午後8時)の2月16日のγ星の位置を考えましょう。
1ヶ月に30度移動するので、3ヶ月半なら
30(度/ヶ月)×3.5(ヶ月)=105(度)
105度西に移動します。
2月16日午後8時のγ星は「V」の位置ですね。
午後10時は午後8時の2時間後なので、
1時間に15度だから、2時間では
15(度/時間)×2(時間)=30(度)
さらに30度移動します。
Vから30度動いた位置はTですね。

※11月1日午後10時の位置を求めてから、3ヶ月半後を求めてもOKです。

(3)
地球は地軸(北極と南極を結んだ線)を中心に自転し、それが星の日周運動の原因になります。
地軸上、または地軸の延長線上にあるものは、地球から見るとその場で回転するだけで位置を変えません。
北極星は地軸の北極側を延ばした先付近に位置します。
地球が太陽のまわりを公転し、星の1年の動きの原因となるときも、北極星はとても遠いので、やはりどの季節でも地軸の延長線上付近にあります。
北極星は地軸の延長線上付近にあるので、地球が自転しようと公転しようと、見た目の位置が変わらないです。

3.

(1)午後9時58分(または21時58分)
(2)午後9時18分(または21時18分)

参考ページ…自転と公転 星の動きまとめ

大韓民国が日本の西にあること、地球は1日で1回自転(24時間で360度)していることに気づけば大丈夫です。

(1)
北緯は同じです。星の動き方は同じに見えます。東経に注目しましょう。
A地点とB地点は東経にして12度違います。
B地点が自転によって午後9時10分のAの位置に移動すると、ある一等星はB地点で南中します。
地球は24時間で360度自転するので、1度まわるのに4分かかります。12度まわるには
4(分/度)×12(度)=48(分)
48分後に一等星はB地点で南中します。午後9時10分の48分後は午後9時58分です。

(2)
南中時刻は1日に4分ずつ早くなります。10日後なら
4(分/日)×10(日)=40(分)
よって、午後9時58分より40分早くなります。午後9時18分ですね。

※時刻表示の指定がないので、24時間表示でも12時間表示でもどちらで答えてもよいですが、できるだけ問題文の表示に合わせて答えましょう。

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