おしえてピグマはかせ
「ピグマキッズくらぶ」は、小学1年生から4年生のために開発されたサピックスの通信教育です。そのテキストでおなじみのピグマはかせが、皆さんがふだん疑問に思っていること、不思議に思っていることにお答えします。
今回は地球の自転のお話です。地球は地軸を中心に、1日に1回転、休むことなく回り続けています。どうして地球は回っているのでしょうか。また回っていることを感じられないのはなぜでしょうか。
地球はどうして自転しているの？
こまは回してもやがて止まるが…
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明日、家族でスケートに行くんだ。楽しみだなあ。早く明日にならないかなあ。夜があっという間に過ぎてくれたらいいのに。 |
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それは無理ね。地球はいつも同じスピードで回っているもの。 | |
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わかっているよ。でも不思議だよね。どうして地球は回っているんだろう。 | |
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地球は、北極と南極を結んだ軸を中心に1日1回転していて、これを地球の「自転」というよ。太陽に照らされているときが昼、太陽の光が当たらないときが夜になる。それが毎日繰り返されているんだ。 | |
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どうして地球はそうやって回り続けているの？ これがこまなら、回っているうちにだんだん回転が遅くなって、最後は止まって倒れるよね。地球は何の力で回っているんだろう。 |
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何の力もはたらいていないよ。地球は何かの力で自転しているわけではないんだ。 | |
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そうなの？ じゃあどうして回り続けていられるの？ | |
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回転運動に限らず、すべての運動している物体は、それを邪魔する力がはたらかない限り、ずっと同じ運動を続けるんだ。これを「慣性の法則」というよ。地球の自転も同じで、回転を止めようとする力がはたらかないから、回り続けているんだ。 | |
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じゃあ、こまはどうして止まるの？ | |
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こまを台に置いて回すと、こまの軸は台に接しているよね。ここに摩擦の力がはたらいて、こまの動きを止めようとするんだ。でも地球は宇宙空間にあって、どこにも接していないよね。摩擦の力がはたらく部分がないから、そのまま同じ勢いで回り続けているんだ。 | |
地球は生まれたときから回っている
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でも、最初に回り始めたのは、何かの力がはたらいたからでしょ？ 地球はいつから回っているの？ |
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地球ができたときからだよ。地球は約46億年前、星のもとになるガスやチリが集まって誕生したといわれているよ。これらは渦を巻きながら集まるので、地球も誕生した瞬間から回転しているんだ。 | |
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地球が回っているのを感じないのはどうして？ 回るときに地面が揺れたりはしないよね。 | |
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24時間で1回転するなら、そんなにゆっくり回っているわけではないよね。 |
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地球は1日24時間かけて1回転するけれど、どのくらいのスピードで回っているかは場所によって違うよ。北極や南極に近づけば近づくほど、1周の距離が短くなるから、速さは遅くなるよね。日本ぐらいの場所で時速1400キロくらい。いちばん速く回るのは、1周の距離がいちばん長い赤道上だよ。赤道上にいる人は、だいたい時速1700キロの速さで、地球と一緒に回っていることになるんだ。 | |
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新幹線の最高時速が約320キロ、ジェット旅客機でも1000キロにはならないから、想像できないくらいのスピードだね。そんなに速く回っているのに感じないなんて不思議だよ。 | |
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たとえば、新幹線に乗っているときは、振動で揺れるし、飛行機に乗っていても、窓の外の景色が変化するから、動いているのを感じられるよね。でも、もし振動がなく、景色も変わらなかったとしたら、どうだろう。 | |
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動いているっていう実感がないかも。 | |
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地球の自転もそんな感じだよ。地球は宇宙空間で動いているから振動しないし、人も、周りの建物も、山も海も空気も、全部同じスピードで一緒に動いているので、時速1700キロで動いていても、そうは感じられないんだ。だから昔の人は、太陽や月が東から昇って西に沈むのを見て、地球じゃなくて太陽や月のほうが動いていると思ったんだね。 | |
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ぼくたちは、地球が動いているのを知っているけれど、朝日は自分で「昇っている」ように見えるし、夕日は「沈んでいる」ように見えるなあ。 | |
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そうだね。太陽も月も夜空の星も、みんな東から出て西に沈んでいくように見えるよね。空全体が東から西に動いているように見えるのは、地球が西から東に1日1回転しているからだよ。 | |
●太陽系の惑星がひと回り（自転）するのにかかる時間
※金星は太陽系のほかの惑星とは逆方向に回っている
保護者の方へ
地球が自転していることを初めて実験で証明したのは、フランスの物理学者レオン・フーコーだといわれます。フーコーは1851年、パリで振り子を使った公開実験を行いました。振り子は運動を始めると、同じ方向に振れ続け、その方向は変わらない性質があります。しかし、実際に、長い弦を持つ周期の長い振り子を使って、長時間振れ続けさせると、振り子の動く向きは、時計回りに少しずつずれていきます。その理由は、地球そのものが回っているため。フーコーはこのことを実験によって証明しました。「フーコーの振り子」は、都内なら国立科学博物館や、葛飾区郷土と天文の博物館などに設置されています。機会があったらぜひ見学してみてください。
