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日時計の作り方と見方

日時計は、太陽の影で時刻を知る時計です。影をつくる棒（ノーモン）の先を北極星の方向に向けると、影は季節によらず同じ時刻に同じ線を指します。そのとき棒と地面の角度は、その場所の緯度と同じで、東京なら35.7度です。いちばん簡単なコマ型と、水平型の作り方、4地点の時刻線の角度、日時計が12時を指すときの時計の時刻を月ごとにまとめました。

日時計のしくみ

太陽は1時間に15度ずつ動いて見えます。地球が1日に360度回るからです。ただし、棒を垂直に立てるだけでは、季節によって影の動きが変わってしまいます。棒の先を北極、つまり北極星の方向に向けると、影の動きの季節による変化がなくなります。

そのため、日時計を作るときにいちばん大事なのは、作る場所の緯度です。緯度によって、棒の角度も、時刻線の引き方も変わります。

いちばん簡単なコマ型日時計の作り方

コマ型（赤道型）日時計は、円い時刻盤の中心に竹ひごを直角に通したものです。時刻線は、時刻盤の中心から15度ずつ放射状に引くだけで済みます。

時刻盤の上の面に影が落ちるのは、春分から秋分までです。秋分を過ぎると、影は時刻盤の下の面に落ちます。

水平型日時計の作り方と時刻線の角度

水平型日時計は、時刻盤を地面と水平に置く日時計です。三角形の板（ノーモン）を真北に向けて立て、その斜めの辺と時刻盤の角度を緯度と同じにします。水平型の時刻線は15度ずつにはならず、緯度によって変わります。12時の線から測った角度は、三角関数でtan（角度）＝ sin（緯度）× tan（15度 × 12時からの時間）と計算できます。

東京では、11時と13時の線が12時の線から8.9度、10時と14時の線が18.6度です。12時の近くでは1時間の間隔が15度より狭く、朝と夕方に近づくほど広がります。6時と18時の線は、12時の線と直角です。

水平型日時計の時刻線の角度（単位：度、12時の線から、4地点）
時刻札幌東京福岡那覇
ノーモン43.135.733.626.2
11・13時10.48.98.46.8
10・14時21.518.617.714.3
9・15時34.330.228.923.8
8・16時49.845.343.837.4
7・17時68.665.364.258.8

日時計の見方と北の合わせ方

12時の線は真北に向けます。垂直に立てた棒の影は、太陽が南中した瞬間に真北を指します。その日の南中時刻は、「太陽の高度と影の長さ」のページの計算で、日付と場所を選んで確かめられます。

自由研究なら、1時間ごとに影の先に印をつけて、時計の時刻を書き入れていきます。翌日の同じ時刻に、影が同じ位置に来るかも調べてみましょう。

日時計が時計とずれる理由

日時計が示すのは、その場所の太陽の時刻です。時計の時刻とは、2つの理由でずれます。1つは経度です。日本の時計は東経135度の時刻で、経度が15度違うと1時間ずれます。東経139.7度の東京では、太陽が約19分早く南中し、東経127.7度の那覇では約29分遅く南中します。

もう1つは均時差です。時計の針が示す位置と実際の太陽の位置のずれで、季節によって複雑に変わります。そのため、東京で日時計が12時を指すときの時計の時刻は、いちばん早い11月3日ごろが11:25、いちばん遅い2月11日ごろが11:55です。

日時計が12時を指すときの時計の時刻（2027年、毎月15日）
月札幌東京福岡那覇
1月11:4411:5012:2812:39
2月11:4911:5512:3312:43
3月11:4411:5012:2712:38
4月11:3511:4112:1912:30
5月11:3111:3712:1512:26
6月11:3511:4112:1912:30
7月11:4111:4712:2412:35
8月11:3911:4612:2312:34
9月11:3011:3612:1412:25
10月11:2111:2712:0412:15
11月11:1911:2512:0312:14
12月11:2911:3612:1312:24

影の動きを見に、外を歩く

Angel Stepはヘルスケアから歩数だけを読み、ひとつの数字にして空の上に出します。影や時刻は数えません。それはこのページの仕事です。

出典

更新日

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