円板の回転問題です。皆さんも是非挑戦してみてください!
まずは10円玉を2枚用意して、回転させながら動かすと何回転できるか確認してみると良いかもしれません。同じ大きさの10円玉だから1回転になるのでしょうか?
【問題】
半径が1:3の2枚の円板があります。大きい方の円板を固定します。小さい方の円板を固定した大きい円板の円周上に沿って回転させながら動かします。大きい円板の周りを一周させるとその間に小さい円板は何回転するでしょうか。 円板は滑らないように回転させたものとします。
さて、10円玉2枚で考えてみると、円周は同じ長さでも2回転することが分かります。
したがって、半径が1:1の2枚の円板の場合、半径の比+1、つまり
\(\dfrac{1}{1}+1=2\) 回転
と計算できると予想できます。
したがって、半径が1:3の場合は
\(\dfrac{3}{1}+1=4\) 回転と求められます。
皆さんは、どのように考えたでしょうか?別解がありましたら是非教えてください。