水そう
棒を入れる
例題1
下図のような直方体の容器に、7.2cmの深さまで水を入れました。この中に、図のような直方体の棒を何本か図の向きのまま、容器の底につくまでゆっくりと入れました。
(1)棒を1本入れたときの水の深さは何cmになりますか。
(2)棒を2本入れたときの水の深さは何cmになりますか。
(3)この容器から水がこぼれ始めるのは、何本目の棒を入れているときですか。
解説
(1)1本
15×20×7.2=(15×20-5×6)×□
つまり、
300×7.2=270×□
左右を30で割って、
10×7.2=9×□
よって、□=8
求まりました。
8cmです。
はい、正解です。
(2) 2本
棒の底面積は1本で30 \(cm^2\) だから、2本で60 \(cm^2\) だ。
水そうの底面積は300 \(cm^2\) なので、
300×7.2=(300-60)×□
つまり、
300×7.2=240×□
左右を30で割って、
10×7.2=8×□
よって、□=9
求まりました。
9cmです。
はい、正解です。
(3)何本でこぼれるか。
もしも・・・
もしも4本入れたあと、5本めの途中でこぼれそうになったら・・・
これ以上入れるとこぼれる!
まだこぼれてないけど・・・
そんな図は下のようになります。
水はこぼれていないので、
棒を入れる前と後で、同じ量です。
このとき、水以外の部分の体積も等しいのです。
あ。
なるほど。
実際は何本目なのかわからないので、?本として図にすると下図。
なるほど、はじめの空気の部分の体積が、棒の体積で何本分なのか。
これを求めればいいのか。
棒?本分だとすると、
300×7.8=5×6×15×?
左右を30で割って、
10×7.8=15×?
左右を5で割って、
2×7.8=3×?
左右を3で割って、
2×2.6=?
?=5.2
あってますよ。
何て答えればいいのかな。
5.2本ということは、
6本目の途中で、こぼれるギリギリのところ。
6本目でこぼれます。
答えは6本目です。
正解です。