2022年9月19日月曜日

蚊取り線香の真ん中(6)

蚊取り線香ではないが、渦巻きつながりで考えた。
トイレットペーパーの真ん中をどうやって見つけるか。

まずは、芯なしの詰まったトイレットペーパーの場合で考える。


トイレットペーパーを上から見たときのロール円の半径を a(cm)とするとき、使い始めから終わりまでのちょうど中間に位置する一巻き(下図のエンジ色の線)は、中心から何cmのところにあるか。


トイレットペーパーの紙の厚みが一定と考えると、紙の長さはロールの面積に置き換えて考えることができる。
つまり、エンジ色の円の半径をx(cm)とすると、その内側の面積は、π・x^2 で、これの2倍が、もとの大きな円の面積 π・a^2 と等しくなるところが真ん中になる。
2・π・x^2=π・a^2
x^2=(a^2)/2
したがって、x=a/(√2) となる。
2つの円の半径の比は、1:1/√2 なので、7割くらいのところになる。


物差しで長さを測ってこのエンジラインを見つけてもよいが、「√2で割る」というのは、次のような図形的操作をほどこすことと同じなので、こんな風に見つけることもできる。

トイレットペーパーの半径を1辺とする正方形をイメージして、その対角線の交点の位置を定めれば、ここがエンジライン上の点ということになる。


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