天文の計算教室

表紙
斉田 博著

ISBN4-8052-0602-0

A5判/232頁

\1,800+税



概要

明日の日の出は何時だろうか? 地球儀は球でよいのだろうか? 東京タワーから物を落とすと真下に落ちるだろうか? これらの問題は簡単な計算で答えが出せ,取り組むうちに自然と天文への理解が増してくる.本書には例題として,興味ある天文現象をできるだけ多く集めた.

目次

1. 地球
問題1  地球の公転速度
問題2  地球の自転速度
問題3  地球曲面半径
問題4  地球の扁率、子午線全周の離心率
問題5  各気候帯の面積
問題6  地球に降りそそぐ太陽光線の量
問題7  地球と等しい体積の球の半径
問題8  目の高さから見える地平線の距離
問題9  湖面の中央部隆起
問題10 大気層の高さ
問題11 球面上の最短距離
問題12 最短航路の角距離
問題13 大圏航路の長さ
問題14 昼の長さ
問題15 北極圏地点の冬の夜は何日つづくか
問題16 物体の落ちる地点
問題17 塔上の遠心力
問題18 振子の周期変化
問題19 重力の加速度
問題20 地球の質量
問題21 フーコー振子の振動面の回転

2. 天球
問題1  100円玉が太陽をかくす距離
問題2  天の北極の天頂距離
問題3  天の赤道と子午線が交わる点
問題4  黄道と地平線の間の最大・最小距離
問題5  春分点が地平線上にあるときの黄道の角度
問題6  北極星の方角観測の価値
問題7  2つの恒星間の実距離は何光年

3. 天球上の座標
球面三角法の公式
問題1  観測地での北極の地平座標
問題2  赤経を角度で表す
問題3  観測地の天頂の赤緯
問題4  周極星の赤緯
問題5  地方恒星時の時角
問題6  2つの星の角距離
問題7  地方恒星時における方位角と天頂距離
問題8  天頂距離と方位角とから赤経、赤緯を求める
問題9  赤経・赤緯を黄道座標で示す
問題10 黄経・黄緯を赤経・赤緯に換算
問題11 周極星の赤緯と観測地の緯度

4. 大気差
問題1  視高度から星の赤緯
問題2  菜の花や月は東に日は西に

5. 時刻と経度
問題1  両地間の地方平均太陽時の差
問題2  経度差のある両地間の日の出時刻
問題3  日の出・日の入りでその日の均時差
問題4  太陽の南中を観測した船の位置
問題5  航行する船の観測地点の位置
問題6  1恒星日を平均太陽時にかえる
問題7  1平均太陽日を恒星時にかえる
問題8  日本標準時を地方恒星時にかえる
問題9  地方恒星時を日本標準時にかえる
問題10 南中する星の時刻
問題11 太陽写真撮影の赤道儀運転時計
問題12 火星の恒星日と太陽日の差
問題13 水平型日時計の原理
問題14 垂直壁型日時計の原理
問題15 真南を向いてない垂直壁型日時計の原理
問題16 日影曲線の性質

6. 暦
問題1  ユリウス暦をグレゴリオ暦にかえる
問題2  グレゴリオ暦の1年の長さ
問題3  グレゴリオ暦の正確さ
問題4  ユリウス日の初日
問題5  ユリウス日の求めかた
問題6  ユリウス日の 2444444.444
問題7  準ユリウス日の求めかた

7. 天体の出没
問題1  星の出没時刻
問題2  星の出没時の時角、方位角
問題3  大気差を考えた星の出没時刻
問題4  星が観測地の高度30°に達する時刻
問題5  1等星が一番多く見える月日
問題6  観測地の日の出・日の入りの時刻
問題7  観測地の天文薄明の長さ
問題8  日の出・日の入りのときの太陽方位角
問題9  時計の盤面による南の方角
問題10 月の出、南中、月の入りの時刻
問題11 何時頃水星は没するか

8. 視差と光行差
問題1  火星の地平視差
問題2  月までの距離・表面積・体積
問題3  月の視差
問題4  恒星が月にかくされずに見える地点
問題5  月の視半径
問題6  地球−太陽間の距離、太陽の視差
問題7  金星の太陽面通過と太陽の視差
問題8  光行差の一般公式
問題9  日周光行差の値

9. 歳差と章動
問題1  歳差による太陽のみかけの位置のずれ
問題2  恒星の t 年後の位置
問題3  分点の変換

10. 月の運動とみちかけ
問題1  観測地の月の地平線上最高高度
問題2  月の出の方位角の限界
問題3  月の朔望周期
問題4  近点月の長さ
問題5  月の光っている部分の最大幅
問題6  恒星がえんぺいされる可能性
問題7  月の出の遅れの最大と最小

11. 惑星と彗星の運動
問題1  太陽の光が地球に到達する時間
問題2  2惑星の会合周期
問題3  会合周期の長い惑星の公転周期
問題4  金星と土星と太陽の直列
問題5  水星の軌道半径
問題6  火星の大接近は何年ごとに起こるか
問題7  金星の平均日々運動
問題8  最も近い土星の衝
問題9  火星から見た地球と月の離角の最大
問題10 地球軌道の離心率
問題11 水星の遠日点・近日点通過の時の速度の比
問題12 惑星の公転周期
問題13 惑星の軌道半径
問題14 地球−金星間の距離
問題15 惑星の順行または逆行に移る時期
問題16 惑星の離心近点離角と真近点離角
問題17 ケプラーの方程式
問題18 惑星の離心近点離角
問題19 彗星の真近点離角と動径
問題20 放物線軌道の真近点離角と動径
問題21 放物線軌道をもつ彗星の真近点離角と動径
問題22 惑星の軌道上の速度
問題23 惑星の平均距離における速度
問題24 惑星の近日点・遠日点における速度
問題25 放物線軌道を運行する彗星の速度

12. 惑星、彗星の位置
問題1  太陽の地心赤道直交座標
問題2  惑星の日心黄道座標
問題3  日心黄道座標を日心赤道座標にかえる
問題4  軌道要素から天体の日心赤道座標
問題5  天体の日心赤道座標と太陽の地心赤道座標
問題6  楕円軌道要素による天体の位置
問題7  軌道要素による天体の位置
問題8  放物軌道要素から天体の位置
問題9  彗星の軌道要素から彗星の位置

13. 重力の作用
問題1  月にはたらく太陽、地球の引力の比
問題2  月の落下速度
問題3  引力と距離の関係
問題4  地球と月の共通重心
問題5  ケプラーの第1法則
問題6  ケプラーの第2法則
問題7  ケプラーの第3法則
問題8  海王星の質量は地球の何倍
問題9  太陽の質量
問題10 天体の密度
問題11 火星面での重力の加速度
問題12 木星面での重力の加速度
問題13 人工衛星の接線方向の速度
問題14 地球の人工衛星の周期
問題15 脱出速度の式
問題16 放物線軌道の彗星の真近点離角
問題17 彗星が地球軌道内にある期間
問題18 月と太陽の地球に対する起潮力

14. 食
問題1  食の周期サロス
問題2  食のメトン周期
問題3  日食の条件
問題4  月食の条件
問題5  皆既月食中の地表における月の影の面積
問題6  地球の影の長さ
問題7  地球の本影・半影の視半径

15. 月
問題1  目の高さで見える月面地平線までの距離
問題2  月面上の恒星日・平均太陽日の長さ
問題3  月から見える地球が直径分移動する時間
問題4  月で見る太陽
問題5  月を照らす地球の明るさは満月の何倍
問題6  月面での重力は地球の何分の1
問題7  月写真上のクレーターの直径
問題8  月の明暗界線
問題9  月の明暗界線の移動
問題10 月面上の太陽高度
問題11 月面上の日の出・日の入り

16. 惑星
問題1  惑星の実際の半径
問題2  望遠鏡で識別できる火星上の最小模様
問題3  みかけの極半径は実際の極半径より大きい
問題4  土星のみかけの極視半径
問題5  火星上で2衛星が南中から南中する時間
問題6  火星のどの地点でも2衛星は見えるか
問題7  火星における衛星の南中高度
問題8  火星の地点で衛星が空に見えている時間
問題9  火星の観測地で見える衛星のみちかけ
問題10 惑星の位相図と光っている部分の割合
問題11 地球から見た惑星の光度
問題12 火星面の中央経度
問題13 木星面の中央経度
問題14 木星の自転周期
問題15 火星面模様の経緯度
問題16 木星面模様の経緯度
問題17 惑星のカレンダー

17. 星の光度
問題1  最も暗い恒星は1等星の何倍の明るさ
問題2  4等星の星の距離が半分になったら何等星
問題3  海王星から見える太陽は何等
問題4  地球から見た火星の明るさ
問題5  金星の最大光度

18. 彗星
問題1  星雲状天体と彗星の判別
問題2  彗星の位置
問題3  チェバの定理を使って彗星の位置を目測
問題4  マイクロメーターによる彗星の位置
問題5  彗星の光度を示す式
問題6  観測値から彗星の光度式
問題7  彗星の核の直径
問題8  彗星の尾の実長
問題9  彗星の遠日点距離
問題10 彗星の近日点・遠日点における速度
問題11 分裂した小惑星の近日点での速度
問題12 彗星の近日点と1、10万天文単位での速度
問題13 彗星軌道で近日点黄経というのは正しいか

19. 太陽
問題1  太陽の半径、表面積、体積は地球の何倍
問題2  太陽の質量
問題3  太陽の平均密度
問題4  太陽の総放射エネルギー
問題5  太陽表面の温度
問題6  太陽の対恒星自転周期
問題7  地球から見た太陽の自転周期
問題8  黒点と周囲のガス体との相対速度
問題9  地球から見た黒点の視直径
問題10 黒点の太陽面経緯度
問題11 太陽写真やスケッチから求める黒点の経緯度

20. 恒星
問題1  パーセクと光年の関係
問題2  実視等級と絶対等級の関係式
問題3  恒星と太陽の明るさ
問題4  太陽系に近づく恒星のみかけの明るさ
問題5  星の視線速度測定と地球軌道運動の影響
問題6  恒星の固有運動の方向と北極方向との角度
問題7  固有運動する恒星の接線速度
問題8  恒星の太陽に対する空間速度
問題9  視線方向に運動する恒星が太陽に近づく年
問題10 太陽の向点と空間速度
問題11 恒星の真の視線速度