Transcript 하루 동안 지구에서 본 태양의 운동 *일주운동 지구에서 볼 때 1일에 1

과학
2-1-3
지구와 달의
운동
비행기를 타고 있다.
비행기 안에 있는 사람
은
창 밖을 보지 않고 비
행기가 움직이고 있다
는 사실을
어떻게 알 수 있을 까?
하루 동안 지구에서 본 태양의
*일주운동
지구에서 볼 때 1일에 1회전 하는 천체의
*천구
옛날에는 모든 별이 하늘에 박혀 있다고
생각,
이러한 하늘은 천구라고 한다.
천구는 지구를 둘러싸고 있는 무한히 큰
가상의 구면이다. 모든 별은 천구에 박혀
있으므로 모두 같은 거리 만큼 떨어진 것
으로
보인다.
지구의 자전
*자전 : 지구가 자전축을 중심으로 하루에
한 바퀴씩 도는 운동
① 자전 방향 : 서 → 동
② 자전 속도 :
1시간에 약 15°
지구의 자전
지구의 자전으로 인해 나타나는
현상
① 낮과 밤의 반복
② 태양, 달의 일주 운동 :
동쪽에서 떠서 서쪽으로 진다.
③ 별의 일주 운동 : 별들이 북극성을
중심으로 하루에 한 바퀴씩 회전하는
겉보기 운동
④ 밀물과 썰물 : 하루 2회씩 일어난다.
► 북반구에서의 위도에 따
른
별의 일주운동
► 우리나라(중위도 지역)의
각 하늘에서 보이는 별들의 일주 운동
지구의 자전 증
거 회전
1. 푸코진자의 진동면
진동면이 시계 방향(북반구 기준)으로
(탐구) 푸코 진자가 알려주는 지구
자전의 증거
- 진자가 진동하는 동안 회전판을 반시계
방향
으로 천천히 회전하면서 진자의 진동면
이
어떻게 회전하는 지 관찰한다.
- 간이 푸코 진자를 이용하여 지구 자전의
증거를 이해 한다.
지구의 자전 증
2. 코리올리 효과 거
- 북반구에서 운동하는 물체가 운동방향
의
오른쪽으로 휘는 현상
- 물체가 운동하는 동안 지구가 자전하기
때문
- 가상적인 힘이다.(고위도로 갈수록 크다)
-운동방향만 바뀌고 속력에는 영향을 미
치지
▲지구가 자전하지 않는 경
▲지구가 자전하는 경
지구의 자전 증
3. 인공위성 궤도의거서편이동
현상
- 극궤도 위성의 궤도가 시간이 지남에 따
라
서쪽으로 이동하는 것처럼 보인다.
A
B A
정
리
지구의 공전
*공전 : 지구가 태양을 중심으로 일년에
한 바퀴씩 도는 운동
① 공전 방향 : 서 → 동
② 공전 속도 : 1일에 약 1°
③ 공전 주기 : 1년
지구의 공전
지구의 공전으로 인해 나타나는
현상
① 태양의 연주운동
② 별의 연주운동
③ 계절의 변화
④ 남중고도의 변화, 낮과 밤의 길이변
화
1. 태양의 연주운동
㉠ 원인 : 지구의 공전
㉡ 태양이 별자리 사이를 하루에 약 1도씩 서 →
동으로
이동하여 1년 후에는 제자리로 돌아오는 겉보기
운동
㉢ 황도 : 천구상에서 태양이 지나가는 길
㉣ 황도 12궁 : 태양이 황도를 따라 이동하는 길목
에
태양의 운동방향 (서쪽-동쪽)
겨울
봄
태양
여름
가을
* 황도 12궁을 해석하는 방법
– 황도 12궁은 낮 12시 남쪽하늘의 태양의 위치
2. 별의 연주운동
㉠ 원인 : 지구의 공전
㉡ 별자리의 이동 방향 : 동에서 서
㉢ 해가 진후 서쪽 하늘을 보면 별자리가 점점 서쪽
으로
이동하는 것으로 보임
한 달 동안 같은 시각에 남쪽하늘에서의 별자리
궁수자리
쌍둥이자리
쌍둥이 자리
궁수자리
3. 태양의 남중고도의 변화
태양의 남중고도 : 하지 > 춘,추분 > 동지
단위 면적당 받는 태양 복사 에너지량 : 하지 > 춘, 추
4. 계절변화
< 원인 >
지구가 자전축이 기울어진 채로 공전을 함
→
태양의 고도가 달라져 밤과 낮의 길이 변화
→
지표면에 도달하는 복사 에너지의 양이 달
라짐
→
계절의 변화
구분
태양의
남중 고도 변화
낮과 밤의
길이 변화
남중고도가
춘,
낮의 길이 = 밤의 길
하지와 동지의 중
추분
이
간
남중고도가 가장 높
다.
낮의 길이 > 밤의 길
하지
=일사량이 가장 많
이
다.
남중 고도가 가장 적
다.
낮의 길이 < 밤의 길
동지
=일사량이 가장 적
이
지구 공전의 증거
* 시차 : 관측자가 자신의 위치를 바꿈
으로써 물체가
보이는 방향이 바뀌게 되는 현상, 또
는 이때의 각도
(1) 연주시차
㉠ 지구 공전 궤도의 양끝에서 항성에 그은 두 직
선이
이루는 각의 1/2
㉡ 멀리 있는 별일수록 연주시차가 작아짐
B
A
천
구
(2) 광행차
㉠ 별의 실제 방향과 관측되는 방향의 차이
㉡ 별까지 거리와 관계없이 공전속도에 의해서만
변화
㉢ 광행차를 알면 공전 속도를 구할 수 있다.
지구가 공전하지 않을 때의 별의 관찰
지구공전에 의한 광행차 𝚹는 약
(3) 별빛 스펙트럼의 변화
㉠ 별빛의 흡수스펙트럼의
파장이 1년을 주기로
길어졌다 짧아졌다 함
㉠ A지점(별에서 멀어질 때 )
: 적색편이
㉡ C지점(별에서 가까워질 때 ) : 청색편이
㉢ B,D지점 (거리변화 없을 때 ) : 편이현상 없음
【정리2】계절 변화의 원
인
지구가 자전축이 기울어진 채로 공전을 함 → 태양의 고도, 밤과 낮의 길이
변화 → 지표면에 도달하는 복사 에너지의 양이 달라짐 → 계절의 변화
► 자전축이 기울어 지지 않았다면 지구에서는 현재와 비교하여 어떤 변화가
생길까?
【정리3】우리나라의 중부지방에서의 태양의 일주, 연주 운동 및 계절의 변화와 2
지 2분점
㉮ (나)그림에서 천구의 적도와 황도가 다른 이유는?
㉯ 태양이 뜨고 지는 위치는 계절에 따라 달라진다. 해당하는 계절을 구분해 보
시오.
㉰ 태양이 뜨는 위치에 따라 남중고도가 달라진다. 남중 고도가 가장 높을 때를 각각
찾아보자.
Ex2. 다음 그림은 어느 날 북반구에서 자정에 황도 12궁이 관측되는 방향을 나타낸 것
이다.
이 날 새벽 6시에 처녀자리가 보이는 방향과 1개월 후 자정에 남중하는 별자리를 쓰
시오.
► 자정에 처녀자리가 동쪽하늘에 있으므로 6시간 후인 새벽에는 ( 남쪽 )
하늘에서 보인다. 1개월 후에 태양은 동쪽으로 약 ( 30° )만큼 연주운동하
므로 자정에 남중하는 별자리는 ( 게자리 )이다.
3. 지구의 공전 증거
① 별의 연주 시차
지구가 공전함에 따라
6개월 간격으로 지구 공전
의
궤도의 양쪽 끝에서 별을
바라보는 각의 ½
► 별의 연주 시차는 별까지의 거리에 [비례/반비례]한다.
(별까지의 거리가 멀어질수록 연주 시차는 (
)진다.
► 별의 연주 시차란 [∠ASO / ∠ASB] 이다.
► 지구가 A에서 B까지 이동하는 데는 ( )개월이 걸린다.
► 연주 시차는 지구의 [공전/자전]증거이다.
Ex1. 다음 중 지구의 공전에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 지구의 공전 궤도는 지구를 중심으로 하는 원이다.
② 지구에서 태양의 지름이 가장 크게 보이는 계절은 겨울이다.
③ 별의 연주 시차는 지구가 태양 주위를 공전한다는 증거이다.
④ 계절에 따라 별자리가 다르게 보이는 것은 지구 공전의 효과이다.
⑤ 지구가 공전하면서 별에 가까워지면 별빛 스펙트럼에 청색 편이가 나
타난다.
춘분
동지
하지
추분
A
B
D
C
천구의 북극
황도
태양(라)
천구의
적도
태양(다)
태양(가)
지구
태양(나)
천구의 남극
A
D
B
C
춘분
동지
하지
춘분
추분
동지
하지
추분
하지 때
태양위치
동지 때
태양위치
A
D
B
C