地球の自転周期は23時間56分4秒なのに、一日はなぜ24時間なんですか。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (4件)

 


 
 ある太陽系の惑星を宇宙空間から見た図です。惑星には棒が1本立ってまして、ごらんの通り一定の方向を向いてますからこの星は自転してませんね。


          ○-
      ○-      ○-

     ○-    ●     ○-

      ○-      ○-
          ○-


 棒が立ってる場所は、図の左側の位置では昼で、右側では夜ですね。
このように、自転してなくても 公転するだけで1昼夜=1日ができてしまうんです。 地球も同じでして、春-夏-秋-冬-の公転1回で1昼夜やっちゃってるんですね。



 細かな計算の例です。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1048118
 月も同じような状況です。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=976811
 
 

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1048118,http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=976811
    • good
    • 3

 地球は公転もしています。

全く、自転をしていない地球があったとします。あるとき、太陽が真南に見える地点に旗を立てると、4分の1年後(3ヵ月後)には、旗は朝6時のように、東に太陽が見える位置に立っており、さらに4分の1年後(合計半年後)には、旗は真夜中の位置になり、一年後に、太陽を再び真南に見える位置にきます。
 つまり、全く自転しなくても、見かけ上、太陽は地球の周りを回っているようにみえます。
 我々の地球の場合は、公転による見かけの太陽の動きと自転による見かけの太陽の動きが逆向きになっています。見かけ上、太陽が地球自転一回に、約365分の1回転分、遅れます。
 そのため、3分56秒の差がでます。
    • good
    • 2

地球が太陽の周りを公転しているからです。


地球が1回自転したときには公転の影響で地球から太陽の見える位置が少しずれています。
これが約4分に相当するということです。

参考URLの「恒星日」と「太陽日」を見てください。
図も出ています。

参考URL:http://www.s-yamaga.jp/nanimono/uchu/jikokutokoy …恒星日
    • good
    • 0

 地球は自転もしていますが、公転もしていますよね。


地球が自転で一回転する間に、地球の位置自体が動いてしまい、
太陽の方向へ向くには、あと4分弱かかるというわけです。

 これが1年分たまるとちょうど24時間程度になります。
24時間と自転周期の差は236秒ですが、これが1年分たまると、
 236秒×365.25日(公転周期)=86199秒
 86199/3600≒24時間
    • good
    • 2

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q地球の自転と一日の長さ

天体についての学習をしています。
手元にある参考書には地球は23時間56分で1自転していると書かれています。そのあとに「恒星は23時間56分で日周運動をしている」という記述があって、これは納得がいくのですが、その続きに「太陽は24時間で天球上を一周する」という記述があります。この4分の違いはどこから来たのでしょうか。また、そもそも、1日とはどのようにして決められているのでしょうか。もし「地球が1自転するのに要する時間」だとしたら、一日に4分ずつのずれがあって、一年で24時間のずれが発生してしまうと思うのですが・・・
なんだかとても気持ち悪いので、回答よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 
 
1.
 昨年の春分から 今年の春分までの 実際の時間を見てみましょう。NASAやアメリカ海軍天文台の観測データを拾えば計算できます。

 春分点通過時刻(協定世界時);
  2004年3月20日 06:49 秒以下不明
  2003年3月21日 01:00 同
 引くと
  1年 = 365日 5時間 49分 (2004年はうるう年)
     = 365日と20940秒
     = 31,556,940秒



2.
 次に、遠い星を基準にして測った 地球の自転時間のデータがあります
  86164.09054秒
  = 23時間 56分04秒09054
のようです。(1995年値らしい)

 この二つから 1年間の自転回数 が分かります
  1年間の自転回数 = 春分から春分までの時間 ÷ 自転の時間
   = 31,556,940秒 ÷ 86164.09054秒
   = 366.2423615 回転/年
です。
宇宙空間から地球を見てれば こう見えます。
地球上に居て太陽を見てると、公転のために回転が1つ打ち消されて、

  太陽の周回数 = 365.2423615 回転/年
に見えます。
地上から見た太陽が回る回数 すなわち「1年の日数」です。これが「春分回帰年」と呼ばれています。



3.1日は何秒か?
理想的な計算では
  1日24時間 = 24×60×60秒 = 86400 秒
ですが、
実際は
  1日の時間 = 春分から春分の時間 ÷ 回帰年の日数
          = 31,556,940 ÷ 365.2423615
          = 86399.999908 秒
となりました。
素人計算なので精度は×ですよ。
(2003年末はうるう秒ありませんでした。)



4.
 回帰年の今昔。
時間の定義は、昔は地球が太陽を一周する時間で決めてました。これは伝統に従った定義でした。
しかし、
精密に測ったてみたら、なんと!軌道は円でも楕円でもない、つる巻バネのように 巻きながらズルズル…と移動してるのでした。しかもスピードが絶えず変動し続けてます。
 そのため、
元旦から次の元旦までの時間、同じく、春分から春分まで、夏至から夏至、秋分から秋分、冬至から冬至、自分の誕生日から次の誕生日、君の誕生日から次の誕生日、の時間が ぜんぶ違うことが分かりました。
伝統的な考えでは これらはすべて「1年」だから 同じなはずですね。
 そこで昔は、春分,夏至,秋分,冬至の周期を実測して、4つを平均した値を

   「平均回帰年」と定義してました。
   およその値は 1年=365.2422日

 時間の定義もこれから決めていました。しかし地球は不規則に変化し続けるので 精度の桁数を増やせない。
そこで御存知のように、基準を「地球から原子へ」変えてしまいました。同時に1年の定義に平均回帰年を使わなくなりました。軌道が単純閉曲線でないので「4つの平均」の物理的意味が不明瞭すぎるのです。
 暦は、
グレゴリオ歴の暦法が(キリスト教が「奇跡」に固執した歴史的産物とは言え)春分が最優先であることから「春分回帰年」を使っています。(春分自体はイスラムや仏教世界でも共通の季節概念です。)
暦の計算での1年は仮想の平均回帰年ではなく春分回帰年が共通概念です。しかしネット上にはまだ平均回帰年での解説が残っており、特に日本では春分回帰年を明言してるサイトはほんのわずかなようです。できれば小学校でトレビア的雑学として教えて欲しいですね。

   春分回帰年のおよその値は 1年=365.2424日

です。3項の計算値 1年=365.2423615日 も範囲に納まってます。

 参考までに、平均回帰年が先端科学?だった時代に咲いた「あだ花」の物語を;
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=884049
 
 
(No9は誤記が多いので上記のように改めます。m(_._)m )

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=884049

 
 
1.
 昨年の春分から 今年の春分までの 実際の時間を見てみましょう。NASAやアメリカ海軍天文台の観測データを拾えば計算できます。

 春分点通過時刻(協定世界時);
  2004年3月20日 06:49 秒以下不明
  2003年3月21日 01:00 同
 引くと
  1年 = 365日 5時間 49分 (2004年はうるう年)
     = 365日と20940秒
     = 31,556,940秒



2.
 次に、遠い星を基準にして測った 地球の自転時間のデータがあります
  86164.09054秒
  = 23時間 56分04秒09054
...続きを読む

Q地球の自転周期をの求めたら答えが意味不明!

地球の半径(以下 R )を6.4×10の6乗 重力加速度をg=9.8
地球の自転周期(以下 T )を求めたのですが
T=2π×√(R/g)で計算してみると

地球の一日が5077秒になってしますのですがどこが違いますか?

Aベストアンサー

地球の重力加速度も半径も自転周期とは無関係です。

同じ球でも、速く回すことも、遅く回すこともでます。

>T=2π×√(R/g)

これは地表近くを回る人工衛星の地球周回時間ですね。

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地球の自転、公転の速度

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。

Aベストアンサー

 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/ugoki3.html

 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...続きを読む

Q月の周期と満ち欠け

月が地球を回る周期は約27.3日で月の満ち欠けは29.5日で起こります。この違いは、太陽の周りを地球が回る向きと、地球の周りを月が回る向きが同じであるからと説明つくんですけど、この違いが約2日であることをどのように証明したらよいでしょうか?

Aベストアンサー

 
 
 1年の日数は     365.2425日
 月の公転周期は   27.32166日
です。
割り算すると

 1年の日数 ÷ 公転日数
  = 365.2425÷27.32166
  = 13.36824 回転/年

です。
しかし、地球は太陽を1公転してるので 地球から見ると、

>> 地球と月の回る向きが同じであるからと説明… <<

のとおり、同じ向きなので1回転少なく見えます。そのぶん、日付が伸びるのです。
つまり、

 365.2425÷(13.36824-1) = 29.5306日/朔望月

朔望月(さくぼうげつ)とは天文の用語で 新月から新月までの日数です。いわゆる日常感覚の1ヶ月です。



 この課題で覚えて欲しいことは、公転してる物体の自転回数が、互いの方向によって

  「±1 される」

というところです。あとの計算は「リンゴ3個で30円でした、1個いくら?」と同じです。 
(林檎が1個増えたり減ったりする問題でした)
 
 

Q年周視差と年周光行差の違いについて

現在、受験勉強中なのですが、

年周視差と年周光行差の違いが何度読んでみても
イメージしづらいです。

どなたかわかりやすい解説をしていただけませんでしょうか?

Aベストアンサー

年周視差のアナロジーは「車に乗って動いていると, 近景が遠景に相対的に動く」というもので, 対象までの距離によって大きさが変わります.
一方, 年周光行差のアナロジーは「雨が降っているときに歩いていると傘を斜めにささなきゃいけない」というもので, その大きさは対象までの距離に依存しません.

Q年周光行差から公転速度の求め方

年周光行差が20.5"であるとき、
この惑星(地球)の公転速度はどのように求めるのでしょうか?
光速をc,角度1"=4.85×10^(-6) radとします。

お願いします。

Aベストアンサー

星から来る光がなぜ「傾いて見えるのか」を図にすればわかる.

Q光のドップラー効果と光の波長について

音のドップラー効果の場合、音源が動くと音源前方では波長が短くなり
音源後方では波長は長くなり、その波長は音の振動数が一定なら音波が
進んでも変わりません。

しかし星からの光の赤方偏移は、空間の膨張によって起こっているわけですので、
動く音源から音波が広がるような波面の動きとは全く異なると思います。

地球から距離が遠いほど空間の膨張スピードが大きいと考えられているので、
私の予想では、星から出たばかりの光の波長は長く(つまり赤方偏移の度合いが大きく)、
地球に近づくほど短くなると思うのですが、あっていますでしょうか?

そう考えると、ちょっと疑問が出てきてしまいます。
光の速さをc、地球から星が遠ざかる速さをv、D線の振動数をf0、赤方偏移した
D線の振動数をfとすると、ドップラー効果の公式によって次の関係が得られる
かと思います。

f={c/c+v}f0

※高校のある問題集でこの式を求めさせるものがありました。
※ウィキペディアでは違う式になっています。

しかし星から出た光の波長や振動数が地球に近づくにつれて徐々に変化すると
仮定すると、この式のfはいったいどの位置での振動数になるのかと思ってしまいます。
地球に届いたときの振動数なのか、星を出発した直後の振動数なのか…

そもそも星から光が出てから地球に光が到達するまで、空間の膨張は刻々と変化
しているわけで、本当にこの式が正しいのかと疑問に思ってしまいます。

また、式は地球から遠ざかる速さを用いていますが、これも納得いきません。
刻々と変わる空間の膨張スピードを用いるのならわかりますけど。

どうかご回答よろしくお願いいたします。

音のドップラー効果の場合、音源が動くと音源前方では波長が短くなり
音源後方では波長は長くなり、その波長は音の振動数が一定なら音波が
進んでも変わりません。

しかし星からの光の赤方偏移は、空間の膨張によって起こっているわけですので、
動く音源から音波が広がるような波面の動きとは全く異なると思います。

地球から距離が遠いほど空間の膨張スピードが大きいと考えられているので、
私の予想では、星から出たばかりの光の波長は長く(つまり赤方偏移の度合いが大きく)、
地球に近づくほど短くなると...続きを読む

Aベストアンサー

波長というのは光源と観測者との関係によってきまります。

ひとつ思考実験をしてください。

ここに光源がある、それに対して貴方が光速の1/2のスピードで遠ざかったと
したらどうなるでしょう? 光速は一定です。これは光源や観測者の運動には関
係ありません。ですので当然に波長が長く観測されますよね。

では、その光源から貴方までの間に波長が変わりましたか? そうじゃないです
よね。波長が可変になるのではなく、観測する貴方が運動したから波長が長く観
測されたのです。

宇宙の膨張もそうですよ。

Qフーコーの振り子の原理について。

フーコーの振り子を科学博物館で見て、
実際に説明も書いてあったのですが、
何故、地球が自転していることの証明になっているのか
よく分かりませんでした。

過去の質問にあったので、回答を読んでみましたが、
それでもよくわからないんです。

なぜ振り子が振れつつもどんどん向きが変わっていくのでしょう?
地球って傾いて自転してますよね?
丁寧に教えてもらえませんか?
よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

地球の傾きについては無視してもそんなに問題ありません。おおめにみれば傾いていないと思ってください。

慣性ってありますね。動いてるものは、ほかの力が加わらなければそのままの向きで動き続ける。これはもう確認されているとしていいですね。

振り子のおもりも、ふつう同じ向きに行ったりきたりしますね。おもりが静止する位置を0の点とします。おもりを南側に引いて放すと、おもりは0の点を通って北側に振れて、また0の点を通って南へ戻ってきます。(振り子が重力で振動する理屈は省略。)

さて、この振り子がほかの力を受けないで振れ続けると、その向きは変わらないはずですね。いつまでも南北に動く。もし地球が動いていなければ。

でも実際には振り子のゆれる向きがだんだん変わる。(実験なんですから、これは認めてください。)

なにが振り子の向きを変えているのか。目に見えない謎の力が振り子におよんでいるのかな? どんな力だそれは。

そこでこう推論します:「振り子の向きがだんだん変わるのは地球が自転していることと関係がある」。
すると、回っているのは地球のほうで、振り子は実はずっと同じ向きに動いている。私たちも地球と一緒にまわっているから「止まっている」つもりになっているので、逆に振り子のほうが回るように見えるということか。
これなら「目に見えない謎の力」を探さないですみます。回っている地球の上で同じ向きに振れつづける振り子が、地球に乗っかって見ている我々には「向きを変える」ように見える。

あとは緯度によって振り子の向きの変わり方がちがうことを説明できれば完全な証明になるわけです。
(その点については他の解答が参考になるとおもいます。)

地球の傾きについては無視してもそんなに問題ありません。おおめにみれば傾いていないと思ってください。

慣性ってありますね。動いてるものは、ほかの力が加わらなければそのままの向きで動き続ける。これはもう確認されているとしていいですね。

振り子のおもりも、ふつう同じ向きに行ったりきたりしますね。おもりが静止する位置を0の点とします。おもりを南側に引いて放すと、おもりは0の点を通って北側に振れて、また0の点を通って南へ戻ってきます。(振り子が重力で振動する理屈は省略。)

さ...続きを読む

Q月の公転周期と満ち欠けの周期が違う理由

塾で、月の公転周期は約27.3日、月の満ち欠けの周期は約29.5日と習いました。

ずっと月が地球の周りを一回転すると新月から新月に戻ると思っていたので、これを習ったときは、とても驚きました。
なぜこの2つの周期は違っているのでしょうか?

小学6年の僕でも分かるように説明してくださるとありがたいです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

地球が太陽の周りを回らずに一定の場所にいれば、月の公転周期と満ち欠けはぴったり一致します。ところが地球は太陽の周りを回っています。そうすると満月のときの地球の位置から見て次の満月のときには地球が動いていますから月が太陽と地球を結ぶ線の延長線上に来るためには地球が動いた角度だけ月は余分に地球の周りを回らなければなりませんよね。その分が二日強ということになるのです。


このQ&Aを見た人がよく見るQ&A

人気Q&Aランキング

おすすめ情報