光は地球から月 (太陽) まで何秒かかる? ~答え

light speed moon earth sun 光の速さ 月と太陽まで

「光」「速さ」「地球」「月」「太陽」

さっちゃん
いきなり答えに来ちゃった人は問題にもどってね✌

問題はこちら。光は地球から月 (太陽) まで何秒かかるか? ~計算してみよう!

Q. 光は月まで何秒かかるか計算してみよう!

💡 答え

  1. 光の速さ:秒速30万キロメートル (30万km/s)
  2. 地球から月までの距離:38万キロメートル
  3. 地球から太陽までの距離:1億5000万キロメートル

月までは小数点以下1桁、太陽までは小数点以下切り捨てでいいです。

時間 (分、秒) は距離 ÷ 速さ

① 月までの時間

38万 (km) ÷ 30万 (km/s) ≒ 1.3 (秒) 

② 太陽までの時間

1億5000万 (km) ÷ 30万 (km/s) = 500 (秒) 

わかりにくいので「分」に直しましょう。
1分 = 60秒なので

500 ÷ 60 = 8.333… (分) 

さっちゃん
8.333…分て8分何秒?

ひげおじさん
.333…分は秒に直そうね(^^)

① やりかた1

1分 = 60秒なので

60 × 0.333… = 20 (秒) 

だから、8.333…分は、「8分20秒」です。

② やりかた2

小数点がわからない! 計算がめんどうだ! という人は

8.333…が出た時点で、まず8分を500秒から取ってしまいましょう。

1分 = 60秒なので

8分 = 60秒 × 8 = 480 (秒) 

500 – 480 = 20 (秒) なので

8分20秒です。

数学は正解が導き出されればいいので、やりかたにこだわる必要はありません✌

②の方法はひと手間かかるけど、自分が知っているやり方でやればいいんです! 

さっちゃん
光でもけっこうかかるのね!

ひげおじさん
だから、とつぜん太陽が消えてなくなっても8分20秒は見えてるんじゃ! そして8分20秒たつと消えてなくなる!

さっちゃん
へえ~っ! わたしたちが見てる太陽は8分20秒前の太陽なのね!

ひげおじさん
さらにいうと、「重力波」も光の速さで伝わるから、太陽がいなくなってから8分20秒はいなくなった太陽のまわりを回ってるんじゃよ(^^)

星空はタイムマシン! 

このように月は1.3秒前の月、
太陽は8分20秒前の太陽を見ています。

いっしょに見ていても距離がちがうので、「ちがう時間」の星を「同時に」見ているんですね。

光年

宇宙はとても大きいのでキロメートルを使うととんでもなく大きな数字になってしまいます。
そこで「光が1年かかって進む距離」を「光年」ということにしました。

英語ではそのまま「light-year」です。

観測された一番遠い星は地球から130億光年のかなたにあります。
つまり130億年前の光 (星) を見ているのです。

今はもう、ないかもしれません。
たぶん、ないでしょう。

過去が見える? 

地球から離れれば離れるほどむかしの光 (星) が見えるということは、宇宙の過去が見えているということです。
現在、130億年前まで見えているのでさらに望遠鏡の精度が上がれば宇宙の誕生「ビッグバン」が見えるかもしれませんね! 

さっちゃん
1.3秒前の月も、130億年前の星も同時に見てるのね!

1光年は何キロメートル? 

光年が出てきたので、これも計算してみましょう! 

光が1年かけて進む距離だから、

1年365 (日) ×24 (時間) ×60 (分) ×60 (秒) ×30万 (キロメートル/秒) = 9,460,800,000,000キロメートルです! 

さっちゃん
わかんな~い! (^^)

3桁ずつにカンマを打ってもわからないので、日本仕様に4桁ずつにカンマを打ちましょう! 

9,4608,0000,0000キロメートルです。

カンマのつけかたについてはこちら。桁の「,」なんで3桁ごとに打つの? 1,000,000,000

カンマのところが単位になるので

9兆4608億キロメートルです。

日本には、千、万、億、兆、京…という便利な単位があるけど英語圏の人には漢字1字という便利グッズがないので、上の数字を読むとこうなります。

“nine trillion four hundred sixty billion eight hundred million kilometer”

「ナイントリリオンフォーハンドレッドシックスティビリオンエイトハンドレッドミリオンカラミター」

イギリスとアメリカでbillionの扱いは異なります(^_^;)
詳しくは上の「カンマのつけかた」の記事を見てください=^^=

さっちゃん
めんどくさっ! まるでお経みたい(^^)

ひげおじさん
なのであちらの人は、k (キロ。千) 、M (メガ。百万) 、G (ギガ。十億) 、T (テラ。兆) という単位を作ったんだね(^^)

さっちゃん
なるほど! 日本の千、万みたいに漢字1字で書けるようなアルファベットのk、Mみたいなのを作ったのね!

クマ
ところで、速度、距離、時間の計算がわからないんだけど(^^)

速度の計算のかんたんなおぼえ方

速度、距離、時間の関係をおぼえるのが最初は大変です。
何と何をかけるんだっけな? 何で何を割るんだっけな?

速度の単位を見れば一目瞭然!

車のスピードメーターを見てください。

km/h (m/s)
「速度」は「距離/時間」

「/」は「÷」とおなじ「割り算」の意味です。
「÷」は見たとおり分数の形を表しています。

むかし機械式のタイプライターだった時代に分数をタイプするのは特別な技術が必要でした。
シフトキーを半押しして半分だけ紙を浮かせるか、紙を半分だけずらして数字 (分子) を打って、またその位置に戻して「ー」を打って、また戻して下の数字 (分母) を打つ。
そんなことは面倒なので斜めの線「/」を使って、分数を表すことにしました。

これは「分数」であるとともに、「前÷後」という意味でもあります。
分数は「上÷下」ですね。

どちらも同じことです。

おぼえなくても目に焼き付いてる「km/h」の文字。

$$km÷h$$

つまり

$$「速度」=「距離÷時間」=\frac{ 距離 }{ 時間 }$$

ということです!

これさえ覚えとけば、距離や時間を計算したい時は、移項をすればいいだけです。

「距離」が王様

距離
速度 時間

これはこのまま分数を表しています。

距離はいつもいちばん偉いんです(^^)
かならず上に乗っかってます。

でも、じつは上に乗っかってる奴は「分子」で、下にいるのが「分母」なんですけどね=^^=

距離/時間=速度 km/h
距離/速度=時間 km/(km/h)=h

速度×時間=距離  (km/h)×h=km

単位を見れば答えがわかってしまいます!

さっちゃん
解きかたがわからなくても、答えの単位になるように「かけ算」「わり算」すればいいのね!

ひげおじさん
そう。時速を求めなさいという問題で、答えの欄に[km/h]と書いてあったら、km (キロメートル) をh (時間) で割りなさいと教えてくれてるようなもんじゃ(^^)

ほかにもこんな問題があるよ! 

地平線 (水平線) はどこまで見えるか? ~ピタゴラスの定理

地球はどれくらいの速さで回ってるのか?~計算してみよう!

地球はどれくらいの速さで太陽のまわりを飛んでいるのか?~計算してみよう!

計算問題~一覧。身の回りの数学はこちら

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