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。

中学受験算数カンガープリント 水そうと水位03100

解説

(1)1本

中学受験算数カンガープリント 水そうと水位0312
吹き出し用まなぶくんイラスト

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。

吹き出し用カンガルー先生イラスト

はい、正解です。

(2) 2本

中学受験算数カンガープリント 水そうと水位0311
吹き出し用まなぶくんイラスト

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。

吹き出し用カンガルー先生イラスト

はい、正解です。

(3)何本でこぼれるか。

吹き出し用カンガルー先生イラスト

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。

中学受験算数カンガープリント 水そうと水位03140
吹き出し用カンガルー先生イラスト

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。

吹き出し用まなぶくんイラスト

あ。
なるほど。

吹き出し用カンガルー先生イラスト

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。

中学受験算数カンガープリント 水そうと水位0316-2
吹き出し用まなぶくんイラスト

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。

吹き出し用まなぶくんイラスト

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

吹き出し用カンガルー先生イラスト

あってますよ。
何て答えればいいのかな。

吹き出し用まなぶくんイラスト

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。

吹き出し用カンガルー先生イラスト

正解です。