1、首先,打开画图软件AutoCAD,先作一个小圆表示太阳,再作一个大圆表示地球绕太阳的运行轨迹。两圆的圆心重合。
2、然后,在表示地球绕太阳的运行轨迹的大圆的第四象限开始点处,作一个小圆表示地球,并在地球上立根杆,规定此时这根杆恰好指向太阳中心。当然,这根杆也同时指向无穷远处的某一颗恒星(图中为正北无穷远处)的中心。
3、接着,由于地球逆时针绕太阳运转,且地球本身自西向东自转,当地球自转一圈后,其在表示地球绕太阳的运行轨迹的大圆上处于如图所示的位置。显然,地球自转一圈了,但那根杆子尚未再次指向太阳中心。而对于处在无穷远处的那颗恒星来说,当地球自转一圈时,这根杆子便再次指向了它的中心。
4、当地球再自转一点点,杆子便再次指向了太阳中心。由于一年是365天或366天,所以此时图中太阳日所对应的角度在360/366到360/365之间。恒星日所对应的角度则要接近,但小于360/365。
5、由几何关系可知,图中的自转角等于恒星日所对应的角度,即其接近,但小于360/365。那么,该自转角对应的时间应该接近,但更小于360/365/360*24=0.065753425h,即0h3m56.7s。
6、于是,最后我们将一天24h减去上述自转角对应的时间0h3m56.7s,得到24h-0h3m56.7s=23h56m3.3s。显然,估算结果与地理教科书上的23h56m4s十分地接近。之所以估罪拈藉麝算结果略小,是因为我们在步骤4和步骤5中,对自转角的上限做了两次近似处理,且两次近似处理均提高了这个上限值。