理科・天体（埼玉県高校入試）
埼玉県のある地点で，春分の日に太陽の日周運動を観察しました。次の問1〜問3に答えなさい。
観察1 図1のように，垂直に交わる線分AB，CDを引いた白い厚紙に，透明半球の中心となる位置が点Oにくるよう，透明半球をセロハンテープで固定した。
2 透明半球が固定された白い厚紙を，太陽光の当たる水平な場所においた。次に，方位磁針で方位を調べ，線分AB，CDのどちらか一方を南北の方向にあわせた。
3 サインペンの先端のかげが，点Oと一致するように，透明半球に1時間ごとにしるしをつけた。しるしをつけた点をなめらかにつないだところ，太陽の経路は図2のように記録された。
4 記録した1時間ごとの点と線に薄い紙テープをかさね，図3のように点だけを写しとった。ただし，図3は写しとった紙テープの一部を示したものである。
5 観察の4の紙テープを1時間ごとに記録した点ごとに切りはなし，グラフ用紙にはりつけたところ，図4のようになった。
問1 点Oから見て，南はどの方向になりますか。図1のA〜Dの中から一つ選び，その記号を書きなさい。
問2 この観察を冬至の日に行ったとき，太陽の経路は透明半球にどのように記録されますか。解答欄の図にかき入れなさい。ただし，解答欄の点線は，春分の日の太陽の経路を示しています。
問3 観察の5で，図4のグラフから太陽は天球上を一定の速さで動いて見えることがわかります。このように太陽が天球上を一定の速さで動いて見えるのはなぜですか。その理由を簡潔に書きなさい。
解けましたか？それでは解答です。
問１ Ａ
１−問２
問３ 地球が一定の速さで自転しているから。
問１ 太陽は東の地平線から出て南の空を通り西の地平線に沈むので，Ａが南の方角である。
問２ 地球が地軸を公転面に対して傾けたまま太陽のまわりを公転しているため，冬至の日の南中高度は，春分の日よりも低い。また春分の日と秋分の日の日の出は真東，日の入りは真西であるが，冬至の日はそれらの位置がもっとも南よりに移動する。なお，夏至の日の南中高度は一年を通して最も高く，日の出，日の入りの位置は，もっとも北よりに移動する。
問３ 実際には太陽は動いておらず，その太陽が動いて見えるのは，地球が自転しているためである。地球を動かないものとして太陽を観察しているため，太陽が天球上を一定の速さで動いて見える。このことから，地球が一定の速さで自転しているということがわかる。
