女子学院中学校2004年算数第4問(解答・解説)
奥行きが一定の水そうに水を入れる問題なので、手前から見た面積図をかいて処理しましょう。
グラフの折れ目に注目します。その際、問題文の水槽の底面積の変わり目と対応させて考えるようにしましょう。
最初の3分間でAの部分に水が入ります。高さが4cmになることはグラフから読み取れますね。
次の14(17−3)分間でBの部分に水が入ります。高さが12cmになることはグラフから読み取れますね((あ)の長さは12cmですね)。
最後の20(37−17)分間でCの部分に水が入ります。高さが20cmになることはグラフから読み取れますね。
使う知識は、たて(横)の長さ一定⇒長方形の面積比=横(たて)の長さの比です。
Bの長方形と「A+E」の長方形は、横の長さが等しく、たての長さの比が(12−4):4=2:1なので、「A+E」に水を入れた場合(実際には入れることはできませんが・・・)にかかる時間は14/2=7分となり、Eに水を入れた場合にかかる時間は、7−3=4分となります。
ここで、AとEはたての長さが等しいので、横の長さの比は
(い):(う)=3:4
となります。
また、Cの長方形と「A+B+D+E」の長方形は、横の長さが等しく、たての長さの比が(20−12):12=2:3なので、「A+B+D+E」に水を入れた場合にかかる時間は20×3/2=30分となり、Dに水を入れた場合にかかる時間は、30−(3+4+14)=9分となります。
さらに、Dの長方形と「A+B+E」の長方形は、たての長さが等しく、面積の比が9:(30−9)=3:7なので、(い)+(う)の長さは12×7/3=28cmとなります。
(い):(う)=3:4だから、
(い)=28×3/(3+4)=12cm
(う)=28−12=16cm
となります。
以上より、Aの部分の水の体積は
4×12×30cm3
で、3分間でいっぱいになるから、1分間に入れた水の量は
4×12×30/3
=480cm3
となります。