「今月の問題」 第12回 (平成12年9月)
右図のような、外側の半径が6cm、内側の半径が2cmのトイレットペーパーがある。 このトイレットペーパーを9月1日に使い始めたところ、ちょうど10日間で外側から1cmの所まで使ったという。 この家族は、一日に660cm使うことが分かっている。 次回トイレットペーパーを入れ替える日は、何月何日でしょうか。 (<おまけ問題>トイレットペーパーの厚さも求めて下されば嬉しいです。) ただし、円周率は3として計算して下さい。
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答えは、9月30日です。
オマケ問題の答えは0.05mmでした。
<tomoさんの解答
です>
36π-25π=11π
25π-4π=21π
21π/1.1π=19.0909....
あと19日間ぶんと少し残ります。
10+19=29
だから 9月30日です。
厚さ=a n巻きとすると
内側から
1周目・・・2(2+a)π=6(2+a)=12+6a
2周目・・・2(2+2a)π=6(2+2a)=12+6a*2
3周目・・・2(2+3a)π=6(2+3a)=12+6a*3
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・
n周目・・・2(2+na)π=6(2+na)=12+6a*n
以上の総和が19200cm・・・・mailで回答済み
12n+6a(1+2+3+.........+n)=19200...........@
na=4...........A
@より 12n+6a*n(n+1)/2=19200.......B
BにAを代入して 12n+12(n+1)=19200.....C
ACより a=0.005003126.......
従って紙の厚さは約 0.005cm
ロールは約 800周
<浜田さま、高橋さま、BossFさまの解答です>
10日間で使ったトイレットペーパーの側面積は,
6^2π−(6−1)^2π=11π(cm2)
故に1日間で使ったトイレットペーパーの側面積は,
11π÷10=1.1π(cm2)
トイレットペーパー全体の側面積は,
6^2π−2^2π=32π(cm2)
故に使い切る日数は,
32π÷1.1π=320/11=29.09……
故に30日目,すなわち9月30日に入れ替えることになる.
また,トイレットペーパーの厚さをxpとすると,1日に使うトイレ
ットペーパーの側面積は,
660×x=1.1π=1.1×3
∴x=0.005
故にトイレットペーパーの厚みは0.005cmである
<KENさまの解答>
紙の幅をl[cm],厚さをd[cm]とする。
10日間で使用した紙の体積は
(6^2-5^2)πl[cm^3] (1) (ロールからの計算)
660dl*10[cm^3] (2) (1日の使用量から計算)
(1),(2)より
11πl=6600dl
となり、π=3として計算すると
d=0.005 [cm] (3)
最初にあった紙の体積は(6^2-2^2)πl[cm^3]であるから
ロールを使いきるのに必要な日数をtとすると
(6^2-2^2)πl=660dlt
となる。(3)を用いると
32π=3.3t
であり、π=3として計算すると
t=320/11〜29.1 [日]
となる。したがって、次に交換するのは9月30日である。
その他、今月も「ごま姫」さんからは、分かりやすい画像で説明していただきました。
希望を寄せていただきますと送らせて頂きます。