第136問の解答


1.問題 [平面図形]

問題図
 左図のように、同じ大きさの10個の円(青色)が輪のようになっています。その輪の周りを、大きさが同じ円(緑色)をすべらさずに転がします。

 では、この円が輪の周りを1周してもとの場所に戻るまでに、何回転するでしょうか。

ただし、円は転がる途中で10個のすべての円に触れるものとします。

2.解答例1(kuri他)

 まず、下図のように1個の円(青色)の回りを転がる場合を考えてみます。

参考図1
[アニメON]を押すとアニメで表示します。

   

実際に動かしてみると、緑色の円はちょうど2回転することが分かります。

 

次に、青色の円が横一列に並んでいる場合を考えます。

参考図2
[アニメON]を押すとアニメで表示します。

   

緑色の円は青色の円弧の部分(円周の1/6)を転がるのでちょうど1/6×10×2=10/3回転することになります。

最後に、青色の円が輪になっている場合を考えます。

参考図3

緑色の円が転がる部分は青色の円弧の部分ですが、輪になっているので、横一列の場合の10/6+1=16/6周分になります。

従って、その2倍の16/3回転することになります。

答:16/3回転

以上