フーコーの振り子と地球の自転@国立科学博物館

国立科学博物館フーコーの振り子がお気に入りです。フーコーの振り子を見ながら地球の自転の話を思い出していました。曰く、地球の自転の回数は1年365回ではなく、公転のために365+1=366回、とのこと。

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364回ではなく?、と思ったので、考え方を整理。

地球が自転しないと仮定すると、地球の公転のために1年間で”太陽が地球の周りを1周回る”ことになります。公転と自転との回転方向が一致しているのか逆になっているのかがポイント。地球の赤道傾斜角は約23.4°なので、同じ方向に回転しています。

国立科学博物館-宇宙の質問箱-天王星・海王星編

自転と公転の回転が同じ場合にどうなるかを図示しました。

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図でみると、1/4自転と1/4公転とでは地球から見た太陽の位置が逆(右手と左手)になっています。すなわち、地球の人から見ると公転による太陽の回転方向は自転によるものとは逆となるので、公転を1回した場合に自転1回分多く回ることでつりあいます。よって、365+1=366回。

小学生は、地球が何回回った時かを聞いてきますが、正しく答えるのはなかなか難しい問題です。