フェリス女学院中学校01年第4問(解答・解説)
奥行きが一定の水槽(そう)の問題なので、手前から見た面積図を描いて処理します。
容器を45度傾けたからといって、斜めの図を描かないように注意しましょう。水面を斜めに描けばいいですね(わかりにくければ、図を斜めに見ればいいですね)。
容器を傾けたときに、水がこぼれるところ(図の赤色の点)から45度の角度で水面を描きます(真ん中の図)。
容器の底面の円の半径が3cm(直径が6cm)、高さが10cmであることと、直角二等辺三角形が登場することに注目すれば、長さが図のようになることがわかりますね。
残った水の体積は、円柱を斜めに切断した立体の体積公式(底面積×高さの平均)(帝塚山中学校00年英数コース第2問の解説を参照)を利用すると、円柱の容器の
(4+10)/2
=7cm
の高さまで水を入れたときの体積に相当することがわかります(右端の図と同じということですね)。はじめの水の高さが8cmだから、こぼれた水の高さは、円柱の容器の
8−7
=1cm
分になります。
したがって、こぼれた水の体積は
3×3×3.14×1
=28.26cm3
となります。