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日時計作りにチャレンジ

太陽の動きと日時計牛乳パック日時計ペットボトル日時計

「子午線のまち・明石」には、日本標準時の基準になっている東経135度子午線が通っています。
天文科学館は、東経135度日本標準時子午線の真上に建っており、高い塔時計は子午線標識になっています。

 

牛乳パック日時計

ペットボトル日時計

子午線を核にして学習を考えると、時の歴史、まちの中にある時を知らせるもの、地図、くらしの中にある十二支(子午線とは)など、いろいろな教科から切り込める学習が考えられます。

また、子午線を核にした学習への導入として日時計を作ってみるのはいかがですか。日時計作りは、算数科の中でも取り組むことができます。また、日時計の仕組みを理解すると、あとはデザインは自由に考えることができます。木工などと組み合わせて図工科で取り組むこともできます。もちろん理科でも、総合でもOKです。中学、高校になると、もっと深めていくことができます。

日時計作りチャレンジしてみてください。

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太陽の動きと日時計

太陽は時間がたつと空を東から西へ動きます。
1日の太陽の動きを調べると、規則正しく動いていることがわかります。
そうした太陽の動きを利用したのが日時計です。
日時計づくりにチャレンジしてみましょう。

日時計太陽が空を動くと、地面に立てた棒の影も動きます。その影の動きを利用したのが日時計です。普段私たちが使っている時計の針が右回りになっているのは、この影の動きからきています。

コマ型日時計

コマ型日時計 コマのような形をしていて、コマの軸を針にしている日時計です。
針の影をみると1時間に15度ずつ動きます。

円環型日時計

  円筒の側面に目盛をおき、真ん中の軸の影で時刻を知る日時計です。
影は、1時間に15度(円周の1/24)ずつ動きます。
円環型日時計イラスト

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牛乳パック日時計

牛乳パック日時計 図1

  1. 牛乳パック日時計 図21000mlの牛乳パック(7cm角柱)の底から5cm(何cmでもよい)のところの周囲に線を引く。
  2. 線を引いたところから10cmのところを、図1のように切り取る。図1のように牛乳パックの側面を切り取った面は角度35°になる。(35度の角度は、明石の緯度をあらわしている。牛乳パックをこのように切ると35°の角度ができますが、緯度35°以外の人は、その土地の緯度に合わせてください。)
  3. 図1のように牛乳パックの1番長い側面の底に近いところを5cm×7cm切り取って窓を作る。
  4. 7cm×7cmの紙に図2のように15度ずつ線をひいた目盛りを2枚作る。
  5. 上面の中央に線を引く。目盛をはるときに目盛を書いた紙のA点と中央線が合うように牛乳パックの外面の底と内面の底にはりつける。
  6. 上面の中央線にそって竹ひごをつける。図3のようにボール紙等に固定すると完成。
  7. 竹ひごの先が真北を向くように置き、竹ひごの影が時刻目盛に落ちたところを読み取ると、時刻がわかる

牛乳パック日時計 図3

(注意)
・春分の日から秋分の日までは、牛乳パックの外面の目盛に、秋分の日から春分の日までは牛乳パックの内面の目盛りに影がうつる。
・この日時計は、東経135度子午線を基準にした目盛を使っていますので、経度差及び均時差の補正を考慮していません。

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ペットボトル日時計

ペットボトル日時計

  1. 牛乳パックで牛乳パック型日時計と同じ台をつくる。
  2. ペットボトルの周囲に幅 5~10cm程度でぴったり巻きつく紙を用意する。
  3. この紙を 2等分し、切り取る。
  4. ペットボトル日時計 図1切り取った紙の1枚を図1のように12等分し、線を引く。(これが時刻を示す線になります)
  5. その紙をペットボトルの内から時刻目盛が見えるように周囲にはる。
  6. ペットボトルのキャップと底の中心に穴をあけ、竹ひごをとおす。
  7. できあがったペットボトルを牛乳パックでつくった台に固定する。
    このとき牛乳パックの中心線と時刻目盛の中心線(12時の線)がずれないように注意する。
  8. それをダンボールの台に固定したら完成。
  9. 竹ひごの先が真北を向くように置き、竹ひごの影が時刻目盛に落ちたところを読み取ると、時刻がわかる。
    ペットボトル日時計

(注意)
・この日時計は、東経135度子午線を基準にした目盛を使っていますので、経度差及び均時差の補正を考慮していません。

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