長くなってきて記事が見づらくなってきてしまいました。
続いて大問4です。
「図のように、大きなおうぎ形(半径3cm、中心角120度)の板2枚と、小さなおうぎ形(半径1cm、中心角60度)の板2枚をつけた板Xがあります。
点Aに長さ93㎝の糸がついていて、先端におもりPがついています。
水平な床に対して垂直なかべに、床におもりがつかないように、板Xを点Oを中心に回転するように固定します。図のように、ACが床に平行な状態から、点Oを中心として矢印の方向に板Xを回転させ、糸を板Xに巻きつけていきます。
このとき、次の各問いに答えなさい。
ただし、おもりの大きさは考えないこととします。
(1)板Xが1回転する間におもりPの動いた長さを求めなさい。
(2)おもりPが板Xに初めてつくまでに□回転します。
□に当てはまる最大の整数を求めなさい。 」
この問題に関しては図を示すことができないので、
すみませんが、四谷のデータベースを見るか、
下記の解説サイトを参考にしていただけたら幸いです。
巻き取る問題をどこかで見ていないと
おもりがどういう動きをするのかも
イメージできない人が多いのではないでしょうか。
初見で解けるのはよほど図形が得意な人だけかと思います。
勝手に考えてみたところ
要点としては、
板Xが1回転して巻き取れる長さは、
半径3㎝の正円の円周の長さではなく、
板XのA-B、C-Dをそれぞれ直線で結んだ図形の外周分
(大きなおうぎ形の弧×2+3㎝×2。
ある意味、糸が正円の円周より内側に入り込めてしまう形になるので
最短距離の分しか巻き取れないわけですね)
となるのに対して
おもりPの動いた長さは正円の円周の長さとなる、
というところかなと思います。
正円になっていないので巻き取れる長さは減るけれど、
おもりPの移動距離は正円の場合と変わらず、1回転で円周分。
以上の性質が理解できれば、
(1)3×2×3.14=18.84cm
(2)3×2×3.14×2/3+6=18.56cm(1回転で巻き取る長さ)
93÷18.56=5.01・・・
よって、おもりPが板Xに初めてつくには、
5回転は必要だということがわかります。