地球の自転、公転の速度を教えてください。
それと光の速さについても教えてください。
お願いします。

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自転や公転の速度はとても速いみたいですね。


自転や公転している理由については、下記のようなサイトが参考になるかもしれませんね。

【なぜ、地球は自転、公転をしているんでしょうか?回転しようとする力の発生源はなんなんでしょうか?│地球の自転・公転│宇宙科学研究所キッズサイト「ウチューンズ」】
http://www.kids.isas.jaxa.jp/faq/earth/ea02/0001 …

A 回答 (1件)

 光速を算出するのは少し物理学的な手法が必要ですが、自転公転の速度は(概算でよければ)小学生でも計算できます。



【自転】
 地球一周を赤道上で計るとおよそ4万kmくらいなので、これを24時間で割り算して
 4万(km)÷24(時間)=1666(km/h)
 ちょっと実感がわかない数字なので秒速に直してみると、およそ500m/sくらい(?

【公転】
 これを求めるためには地球が描く軌道の距離が必要です。地球は楕円を描いて太陽を回っていますが、ほぼ円に近いとして。公転距離=2πr×天文単位。
 天文単位は地球では1で、1天文単位=149576960kmと求められているので、公転距離はおよそ939819740kmです。これを365日で割って・・・260万km/day。
 全く実感がわかない数字になったので時速と秒速に直しておきます。時速=10万km/h 秒速=30km/s

 参考URLが時速だけは計算してくれています。今PCの電卓を起動してカタカタやってたんですけど、思ったより無茶苦茶に早いですね。

【光速】
 Maxwell(1831~1879)という物理学者が、理論的に光の速度を導き出したことは有名な史実です。光は、携帯電話やラジオに使われる電磁波(電波)の仲間で、これら電磁波は波長が違っても速度は全て同じ、およそ秒速30万km/sです。電話してても僕らの声が相手に遅れずに届くのも電磁波の速さのお陰?
 上に地球一周の長さ(4万km)を出しましたが、これによると光は1秒で地球を7周半する計算になります。公転自転もべらぼーに早かったですが、さすがに光にはかないません。

 全く話が横道にそれるようですが、かのアインシュタインの相対性理論は「光より速いものは存在しない」ことを前提にした理論であること、また現代の多くの物理学者もアインシュタイン同様「光より速いものは存在しない」と考えていることを付け加えておきます。

 何年生かは存じ上げませんが、そんな些細な疑問がすぐに直結するほど科学(理科)が身近に存在することを知ってもらえたら嬉しく思います。

参考URL:http://www.expocenter.or.jp/shiori/ugoki/ugoki3/ …
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Q地球の自転速度あるいは自転周期の測定方法

3年半ぶりとなる「うるう秒」が2012年7月1日に「午前8時59分60秒」として挿入されると聞きました。現在の1秒はセシウムを元にした原子時計で定義されるということも分かりました。さて、地球の自転周期がだんだん遅くなっているということですが、この地球の自転速度あるいは自転周期のどのようにして計測するのでしょうか?? 詳細ではなくても良いので大体のところをご教示願えれば幸いです。

Aベストアンサー

短時間・短期間での自転速度の計測については、現行の計測技術がないと計測できません。(No.1:equinox2さんの回答の通り)
 
昔、こうした技術がなかった時代の自転周期については、別の方法で推定されるようです。
 
地球や月で公転や自転の周期や距離関係などが現状と変わらないと仮定して過去に遡って計算するといつどこで日食や月蝕が観測されるのかが計算されます。その計算と実際の観測記録をつき合わせて日付や場所のズレを調べると、自転の違いなどが推計できるそうです。このサイトには、紀元前900年~西暦1200年頃の自転周期の大きな変動の推定カーブが計算されています。http://www.wagoyomi.info/suiko/suiko.html
 
人類の記録が日付や場所、事実かどうか疑問がある時代や、人類が記録を残せない時代については、サンゴなどの成長が縞となって残っている日輪、年輪を調べるのだそうです。地球の公転1回の間に寒暖があると成長記録の縞でそれが残ります。一日の昼夜の成長記録が縞に残ると日がわかります。1年間に何日あったのかを、太古のサンゴやオウムガイの化石の縞で調べるそうです。また、地層を調べると海の潮の干満がパターンで残っているところがあるので、そうした堆積物の状況でも1年の日数を調べることができます。他の観測や事実確認から、公転周期が大きく変わっていないことがわかれば、1年の日数の変化から、1日の時間の変化が推定できるそうです。 http://www.geog.or.jp/journal/back/pdf114-3/p419-433.pdf (下の図はp11/15にあります)
 
その他にも月の運動を調べる方法で、太古の地球の自転が1日10時間以下だったらしいという推定もあるそうです。
http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0320a/contents/chishiki/answer06/index.html
「そもそも地球が誕生したころは、自転周期は5時間程度だったと考えられています。6億年前でも約22時間程度で、今よりもずっと早く自転していました。では、どうして地球の自転は遅くなっていくのでしょう。 地球の自転にブレーキをかけているのは、主に「潮汐作用」です。とりわけ月の影響が大きくあります。月は1年に約3cmずつ遠ざかっています。ぐるぐる回る地球の自転のエネルギーを、潮汐作用を通じて月が受けとっているため、月はしだいに遠ざかってしまいます。その結果、エネルギーを吸い取られた地球は、自転が遅くなります。 地球だけに限ってみれば、自転が遅くなるのはわかりやすいといえます。潮の満ち干によって移動する海水と海底との摩擦で、自転のエネルギーが失われます。正確にいえば、地球潮汐(地殻の上下)や、地球の中心の液体核、それに地球の大気と地面との摩擦なども効いています。さらに細かく調べると、地球の自転速度が遅くなっていくペースも一定ではないことがわかってきました。過去の日食の記録による調査からは、地球の気候変動が自転速度に影響を及ぼしていることや、最近の正確な地球の自転運動の研究から、大きな地震の前後で自転速度が変化してしまうことなどがわかりつつあります。」
 
http://www.nao.ac.jp/QA/faq/a0404.html
「地球の自転速度は、長期的には、主に「潮汐摩擦」(潮の満ち引きによって起こる海水と海底との摩擦)によってだんだん遅くなっています。 しかし、数年から20年ぐらいの期間で考えると、地球内部にある「核」の運動の変化や、地球規模での水(海水、陸水、氷河)の分布変化などが原因となって変動し、自転速度は、必ずしも一定の割合で遅くなっているわけではありません。 それでは地球の自転はどのぐらいの割合で遅くなっているのでしょう。 19世紀の約100年間の地球の自転による1日の長さの平均が24時間に等しくなるように定められましたが、1990年頃には、地球は24時間より約2ミリ秒(1ミリ秒は1秒の1000分の1)長くかかって1回転しています。1回転にかかる時間が100年間で2ミリ秒長くなっていることになりますので、もしもこの割合がこれからもずっと続くと考えると、5万年で1秒、1億8千万年で1時間長くなることになります。このことはつまり、1億8千万年後には、1日の長さが25時間になってしまうということを意味しています。 しかし、この割合でずっと地球の自転が遅くなり続けるのかどうかはわかりません。現に、2003年現在、地球の自転を観測すると、地球は24時間より約1ミリ秒長くかかって1回転しています。1990年のころと比べると、地球の自転速度は、むしろやや速くなっているのです。」

短時間・短期間での自転速度の計測については、現行の計測技術がないと計測できません。(No.1:equinox2さんの回答の通り)
 
昔、こうした技術がなかった時代の自転周期については、別の方法で推定されるようです。
 
地球や月で公転や自転の周期や距離関係などが現状と変わらないと仮定して過去に遡って計算するといつどこで日食や月蝕が観測されるのかが計算されます。その計算と実際の観測記録をつき合わせて日付や場所のズレを調べると、自転の違いなどが推計できるそうです。このサイトには、紀元前900年...続きを読む

Q地球その他の惑星はなぜ自転・公転しているのですか?

地球、その他の惑星はそもそもなぜ自転・公転しているのですか?きっかけはなんでしょうか?どなたか詳しい方みえましたら教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

きっかけは「渦」ですよ。
お風呂の栓を抜くと穴から流れ出る水が渦を巻くのと一緒です。

中心部に質量の集中が起きると重力に引かれて周りの物体は中心へと落ちてゆきます。
この際に物体は回転を始めます。
お風呂なら最後は全ての水が抜けてオシマイですが。
宇宙ではたまたま、回転速度と中心へ引かれる力のバランスが取れて、中心へと向かって常に落ち続ける状態になる物質があります。
つまりは中心にある物の周りを回り続ける訳です。
これが公転ですね。
それ以外の物質は中心(恒星)へと落ちてしまいますから、結果として太陽系のような構造が残ります。

自転も基本は一緒でしょう。
惑星などが形成される場合、周りから渦をなして物質が集まって来るわけですから、その運動を今でも続けている訳です。
バランスが取れて残った物が衛星ですね。

ブラックホールに落ち込む物質が形成する降着円盤だとか、銀河の渦も基本は一緒だと思います。

Q地球の自転と公転

素朴な疑問なんですが、
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2.また、同様に地球およびその他の天体はなぜ公転するのでしょうか。公転の方向はみな同じなんでしょうか。同一ならそれはなぜでしょうか。
お分かりの方、いらっしゃれば回答よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

慣性の法則で、惑星同士の重力や衝突により加えられたエネルギーがそのまま動いているのでは。
自転方向は変化したのではないかという説もあるようです。
はくちょう座X-1(ブラックホール)は自転していないとか。

参考URL:http://373news.com/nie/040508.htm

Q地球の自転 、公転について

地球の自転 、公転について
地球についての図鑑をもっているんですが、地球の自転周期をみてみたら0.9973日(23時間56分)とかいてありました。公転周期をみてみたら1.00004年(365.26)とかいてありました。
一日は4分短くなっているし、一年は365日より多くなっています。なぜでしょう?

Aベストアンサー

他の方がすでに回答しているので蛇足でしかないかもしれませんが回答いたします。

自転が0.9973日であれば、365回転すると何日になるでしょう。

365日に少し足りませんね。


では、365×4=1460回転すると何日になるでしょう。
365日の時に比べ差が開きましたね。

ではもう1回転加えましょう。
その結果を4で割りましょう。


分かりましたね。

私たちが使っている暦では1日が365日です。
そして4年に一度の閏年には2月29日が入って366日です。
これが1回転加えた理由です。

つまり答えとしては、
地球の自転を基に1日を定めている。
しかし、1日には少し足りないので閏年として1日増やして調節している。
その結果年平均をとると1年が365年より多くなっているということです。


閏年では1日増やしますが、
他にも1秒増やすこともあるんですよ。

私たち人間は日の出日の入りや、日の高さなどをもとに
1日や1年などを定めました。

しかし、太陽はそんなことに関わらずに活動しますし、
地球の活動もわずかですが日々変化しています。


時間の単位について、
例えば1秒はどんなふうに定義されたか、
何を基に1秒としているか、
など調べてみると面白いと思いますよ。


他にも長さの単位であるメートル等もお薦めです。

他の方がすでに回答しているので蛇足でしかないかもしれませんが回答いたします。

自転が0.9973日であれば、365回転すると何日になるでしょう。

365日に少し足りませんね。


では、365×4=1460回転すると何日になるでしょう。
365日の時に比べ差が開きましたね。

ではもう1回転加えましょう。
その結果を4で割りましょう。


分かりましたね。

私たちが使っている暦では1日が365日です。
そして4年に一度の閏年には2月29日が入って366日です。
これが1回転加えた理由です。

つまり答えとしては、
地...続きを読む

Q地球の自転や公転エネルギーの源は?

地球が時速1000キロ以上のものすごいスピードで自転していると聞きました。
それと同時に、これまたすごいスピードで公転もしています。

同じスピードで動き続けるのは大変だと思いますが、
地球は何を原動力にして動いているのですか?

Aベストアンサー

地球が自転し続けているのは単なる惰性だと思います。

地球や太陽系ができるころに渦を巻いていたと思いますが、
そのころの回転がそのまま続いているのでしょう。
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地球の公転は人工衛星が地球の周りを回り続けているのと同じで、永遠に(またはそれに近いくらい長い時間?)周りながら落ちていっている状態です。
こっちは運動のエネルギーは中心に引っ張られる力(人工衛星は地球に、地球は太陽に)がエネルギーです。重力とも言いますね。
人工衛星は最初に打ち上げなければですが、地球の公転は太陽系ができる最初の時の回転がそれにあたります。


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