太陽系モデルの概要
地球型惑星と木星型惑星
太陽系の惑星(水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星)は、内部構造や密度、自転の速度などから地球型惑星(水星、金星、地球、火星)と木星型惑星(木星、土星、天王星、海王星)に分けられる。
惑星の公転周期
地球型惑星と木星型惑星の公転周期には大きな差がある。
地球型惑星の公転周期(水星...0.24年、金星...0.62年、地球...1.0年、火星...1.9年)
木星型惑星の公転周期(木星...12年、土星...29年、天王星...84年、海王星...165年)
1つのモデルに表すことは難しいため、地球型惑星運動モデルと木星型惑星運動モデルの2つに分けて製作する。
部品の出力
以下の部品を出力し、組み立てる。
地球型惑星運動モデルの部品
地球型惑星運動モデルの部品一覧
木星型惑星運動モデルの部品
木星型惑星運動モデルの部品一覧
モデルの組み立て
出力した部品を組み立てていく。組み立て方法はファイルの番号を用いて説明する。
地球型惑星運動モデルの製作
土台の組み立て
(1)2と3の拡張土台に1の土台をはめ込む。
(2)1に4の軸をはめ、動かないように接着剤で固定する。
(3)軸の中央に角材(画像は真鍮製)を入れる。
(4)3の拡張土台の2つの円柱部分にそれぞれ、8のスペーサー、5の駆動歯車、7の押さえをはめていく。
火星歯車系の組み立て
手順1
6の被動歯車に9、10、11の部品を四角い部分が合うようにはめ込む。
手順2
12の歯車をはめ込む。
手順3
竹串を約160mmに切り、34の惑星をはめ込む。この惑星をはめ込んだ竹串を11の先端の穴に差し込む。
地球歯車系の製作
手順1
19の歯車に20の地球土台をはめ込み、21の歯車をはめる。
手順2
竹串を135mm程度に切り、34の惑星をはめる。惑星をはめた竹串を20の先端の穴に差し込む。
金星歯車系の製作
手順
25の歯車に26の金星土台、27の歯車の順にはめ込む。竹串を110mm程度に切り、34の惑星をはめ込む。この惑星をはめ込んが竹串を26の先端の穴に差し込む。
水星歯車
手順
32の歯車に33の水星土台をはめ込む。竹串を85mm程度に切り、惑星34をはめる。この惑星をはめた竹串を33の先端の穴に差し込む。
Ma・E間伝達歯車系の製作
手順1
15の歯車と17の伝達歯車スペーサーを重ね、16の軸を穴に会うようにはめ込む。
手順2
14の円形の方を16の伝達歯車軸に通す。
手順3
18の歯車を16の伝達歯車軸にはめ込む。
E・V間伝達歯車台
手順1
23の歯車と17の伝達歯車スペーサーを重ね、16の軸を穴に会うようにはめ込む。22の円形の方を16の伝達歯車軸に通す。
手順2
24の歯車を16の伝達歯車軸にはめ込む。
V-Me間伝達歯車台
手順1
29の歯車と17の伝達歯車スペーサーを重ね、16の軸を穴に会うようにはめ込む。28の円形の方を16の伝達歯車軸に通す。
手順2
30の歯車を16の伝達歯車軸にはめ込む。
組み立て
手順1
火星歯車台を4の軸に通し、13のスペーサーをはめ込む。
手順2
Ma-E伝達歯車台を4の軸と凹凸が合うようにはめ込み、13のスペーサーを通す。
手順3
地球歯車台を4の軸に通し、13のスペーサーをはめ込む。
手順4
E-V伝達歯車台を4の軸と凹凸が合うようにはめ込み、13のスペーサーを通す。
手順5
金星歯車台を4の軸に通し、13のスペーサーをはめ込む。
手順6
V-Me伝達歯車台を4の軸と凹凸が合うようにはめ込み、31のスペーサーを通す。
手順7
水星歯車台を4の軸に通し、13のスペーサーをはめ込む。
手順8
4の軸に35の太陽土台をはめ込む。
手順9
35の太陽土台に36の太陽をのせる。
完成
完成した地球型惑星運動モデル
地球型惑星運動モデルの動作
実際に動作している様子は以下のリンクから確認できます。
地球型惑星運動モデルの動作
木星型惑星運動モデルの組み立て
組み立て手順は地球型惑星運動モデルとほぼ同じである。伝達歯車軸が16の1つになっているため、注意が必要である。
太陽系モデル教材について
太陽系モデル教材の詳細