GPSを利用した地球半径の測定

１　目的

(1) 緯度，経度を理解する。
(2) 地球の大きさを実感する。
(3) 実験を通して，身近な科学技術に触れる。

２　準備

GPS機能付き携帯電話（または簡易型GPS受信機など），メジャー

３　方法

(1) 学校付近で南北に延びる比較的長い直線道路を探す。（300m〜1km程度）
(2) スタートとゴールを決め，スタート地点の緯度，経度をGPSにより測定する。（写真１）

写真１

(3) スタートからゴールの距離をメジャーで測定する。
(4) ゴール地点の緯度，経度をGPSにより測定する。
(5) 測定された緯度，経度より，スタート−ゴール間の緯度の差を求め，測定した距離とその結果より地球の円周および半径を算出する。

４　結果

測定結果例

例えば上記の場合，13″が433に相当することが分かるので，地球を完全な球体と仮定し，その半径をRとすると


となる。地球の赤道半径は6378kmであるので，数パーセントの誤差で求めることができたことになる。

５　指導上の留意点

(1) スタート−ゴール間の経度が変化すると計算が煩雑となるので，できる限り南北にまっすぐ伸びた道を探して測定した方が良い。
(2) 身近なものを利用して測定するということを目的に携帯電話を利用したが，各学校の校則等の事情に配慮し，携帯電話が利用できない場合は簡易型のＧＰＳ受信機を利用すれば同様の測定が可能である。
(3) 距離が長くなれば地図を用いたり，簡便に歩数で距離を算出する方法もある。

６　その他