普考申論題
107年
[天文] 天文學概要
第 一 題
📖 題組:
一、(一)一個「太陽日」是幾小時幾分?一個「恆星日」是幾小時幾分?兩者的差別是如何產生的?(二)一個「朔望月」是幾天?一個「恆星月」又是幾天?兩者的差別是如何產生的?(三)從地球觀察月相,可以看到「滿月」、「新月」、「上弦」、「下弦」,請問這四種月相出現的陰曆日期大約各是那一天?(四)有一晚 10 點多,小明在臺南海邊看到比海平線高一點的月亮,請問這最接近以上四種月相的那一種?(五)另一天早上 2 點多,小明在花蓮看到比海平線高一點的月亮,請問這又可能是四種月相中的那一種?(每小題 4 分,共 20 分)
一、(一)一個「太陽日」是幾小時幾分?一個「恆星日」是幾小時幾分?兩者的差別是如何產生的?(二)一個「朔望月」是幾天?一個「恆星月」又是幾天?兩者的差別是如何產生的?(三)從地球觀察月相,可以看到「滿月」、「新月」、「上弦」、「下弦」,請問這四種月相出現的陰曆日期大約各是那一天?(四)有一晚 10 點多,小明在臺南海邊看到比海平線高一點的月亮,請問這最接近以上四種月相的那一種?(五)另一天早上 2 點多,小明在花蓮看到比海平線高一點的月亮,請問這又可能是四種月相中的那一種?(每小題 4 分,共 20 分)
📝 此題為申論題,共 5 小題
小題 (一)
一個「太陽日」是幾小時幾分?一個「恆星日」是幾小時幾分?兩者的差別是如何產生的?
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作答此題需先明確界定參考基準的差異:『太陽日』以太陽為參考,『恆星日』以遙遠恆星為參考。接著說明具體時間長度(24小時 vs 23小時56分),最後結合『地球自轉加公轉』的幾何模型,精確解釋地球每天因公轉推進約1度,需多自轉4分鐘來補償的物理機制。
小題 (二)
一個「朔望月」是幾天?一個「恆星月」又是幾天?兩者的差別是如何產生的?
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考生應先明確寫出「朔望月」與「恆星月」的具體天數(約 29.53 天與 27.32 天),接著從「觀測參考點」的差異著手思考。指出恆星月是以遙遠恆星為參考點的『本徵公轉』,而朔望月是以太陽為參考點的『月相週期』,並結合地球繞日公轉的幾何關係來解釋兩天多的時間差由來。
小題 (三)
從地球觀察月相,可以看到「滿月」、「新月」、「上弦」、「下弦」,請問這四種月相出現的陰曆日期大約各是那一天?
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看到此題,應立即聯想農曆(陰曆)曆法的制定基準即為月相變化,並以『朔(新月)』定義為每個月的初一。接著依據朔望月約29.5天的週期,將其四等分,即可推算出上弦、滿月與下弦所對應的大約日期。
小題 (四)
有一晚 10 點多,小明在臺南海邊看到比海平線高一點的月亮,請問這最接近以上四種月相的那一種?
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本題解題關鍵在於將『地理位置』轉化為『觀測方位』,並結合『時間』推算月亮與太陽的相對位置。首先需意識到臺南海邊面臨臺灣海峽,代表月亮位於西方低空即將落下;接著推斷四種基本月相的升落時間,找出晚上 10 點多接近西落的月相即可。
小題 (五)
另一天早上 2 點多,小明在花蓮看到比海平線高一點的月亮,請問這又可能是四種月相中的那一種?
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考生看到此題應立刻聯想「時間、方位與月相的幾何關係」。花蓮海邊代表觀測方位為東方(月昇),結合時間「早上 2 點多剛升起不久(比海平線高一點)」,回推午夜左右東昇的月相,即可透過地球自轉與日地月夾角精確得出答案。