算数
「閉じられた容器内の水」
水が入っている部分は容器の置き方を変えると形が変わります。実際の体積は変化しない
ことに目を付けて考える問題です。いろいろな解法がありますが、ここでは体積を求めな
いで、体積比や底面積比を利用して解いてみます。
<問題> 次の〔図1〕のような三角柱の容器の中に水が入っているとき、次の問いに答えなさい。 ![]() (1) 〔図1〕で水面の高さを測ったら、16cmでした。このとき、三角柱を〔図2〕のよ うに置いたら、PBの長さは、何cmになりますか。 ![]() (2) 〔図1〕で水面の高さを測ったら20cmでした。このとき、EDを床につけたまま、 〔図3〕のように傾けたら、QFの長さは何cmになりますか。 式をかいて答えなさい。 ![]() <解答> (1) 次のように水が入っていない部分は三角柱になります。 ![]() 水が入っていない部分の体積と容器全体の体積比は、 (25−16):25=9:25 次のように〔図2〕で三角形ABCを底面に考えると、 ![]() 水が入っていない部分の底面は三角形APP’です。 この三角形APP’と三角形ABCと相似で、面積比は9:25です。 9:25=(3×3):(5×5) これより、相似比が3:5とわかります。 AP=10×=6cm 答 6cm (2) 〔図1〕の置き方で水が入っていない部分は三角柱で、底面を三角形ABCとすると、 高さは4cmです。 ![]() 〔図3〕の置き方で水が入っていない部分は三角錐で、底辺を三角形ABCとすると、 高さは辺CQとなります。 ![]() 体積と底面積がお互いに等しい柱体と錐体を比べると、錐体の高さは柱体の高さの3 倍なので、 CQ=(25−20)×3=15cm これから、 QF=25−15=10cm 答 10cm |