大きいスイカ1個と小さいスイカ2個。どっちがたくさん食べられる?

算数 体積 球の体積 公式 得する買い物 直径 半径 円周率=3.141592653589793238462・・・・ 
イカの大きさを見分けよう!

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 さて、今日も体積を比べることで、『買い物するときに損をしないようにしよう!』というお話です。

 上の写真を見てください。風船を二つ膨らませました。左は直径約20㎝、右は直径約15㎝です。

 これは、夏によくスーパーマーケットで売っている『丸ごとのスイカ』をイメージして作りました。

 直径20㎝のスイカだと、大きくはないけれど冷蔵庫に入れることを考えると、

 「小さい」とは言えないくらいの大きさかな? 私の家の冷蔵庫だと半分に切って入れるかな。

 直径15㎝位なら、小玉スイカの中でも小ぶりな方かもしれないけれど、

 家族3~4人で、食後のデザートに食べるなら丁度良い大きさくらいでしょうかね。


 さて、ここで問題です。

 直径20㎝のスイカは1個1000円、直径15㎝のスイカは1個500円です。

 20㎝のスイカを1個買いますか?それとも15㎝のスイカを2個買いますか?


 値段は同じですね。1個で1000円と2個で1000円です。

 見た目だけで答えてくださいね。 どうしますか?

 たとえば、4人家族だとします。

 一人分が、20㎝のスイカの四分の一か、15㎝のスイカの二分の一か、

 どちらがたくさん食べられるでしょう?

 上の写真をもう一度見てみてください。 どのくらい大きさの違いがあるように見えますか?

 

 では、体積を計算してみましょう!

 まず、まん丸のモノを「球(きゅう)」といいますね。

 球の体積の公式は『半径×半径×半径×円周率×4÷3』です。円周率=3.14で計算します。

  直径20㎝のスイカの半径は、10㎝です。

  10×10×10×3.14×4÷3=4186.66666・・・・(6がずっと続きます)

   体積は、約4186.67c ㎡

  直径15㎝のスイカの半径っは、7.5㎝です。

  7.5×7.5×7.5×3.14×4÷3=1766.25

   体積は、1766.25c㎡

  
 はい、正解がわかります。

 直径20㎝のスイカ、直径15㎝のスイカの体積より、2倍以上大きいのです。

 直径20㎝のスイカの方が約2.37倍大きくて、直径15㎝のスイカを2個買ったとしても、

 20㎝のスイカの方が、650c㎡以上大きいのです。

 

 いくらなんでも、15㎝のスイカを2個買った方がたくさん食べらるだろう!と思った方、残念でしたね。

 今までにもしかしたら、すでに損してしまったことがあったかもしれませんよ(笑)


 ここで大事なのは、「半径×半径×半径」のところ。つまり、「半径の3乗」が効いてきます

 中でも、球や円というのは、体積や面積の目測を付けるのに手こずる場合がありますよね。

 なんとなく計算が難しそうなイメージと、見た目に「真直ぐな線」と違って目測が狂いがちです。

 でも、忘れないでください。直方体(さいころ型)と同じです。

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 この二つの箱は、左が一辺20㎝の直方体で、右が一辺15㎝の直方体です。

 このように並べて写真に取ると、15㎝の直方体の体積が20㎝の直方体の体積の

 二分の一以下に見えないかも知れません。でも、もう一枚写真をみてください。

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 これだと少し分りやすいでしょうか? 目測でも『2倍以上ありそう』と思えませんか?

 この直方体の体積の比も、上で計算した球の体積の比と同じ『約2.37倍』になります。


  一応確認の体積計算をしますね。

   20㎝の直方体の体積: 20×20×20=8000  体積:8000c㎡

   15㎝の直方体の体積: 15×15×15=3375  体積:3375c㎡

   8000÷3375=2.37037・・・  体積比:約2.37倍です。


 ね、算数ができるととってもお得です! 同じお値段でもたくさんのスイカが食べられますよ♪

 でも、大人の事情で、仕出し屋さんが『適度な大きさで、見た目よく数を必要とする』って時は、

 この買い物の仕方が最善とは言えないと思いますけどね(笑)

 普通にお家でスイカを買うとき、少しでも沢山スイカを食べたかったら、これを思いだしてみてください。



 ちょっと思ったのだけど・・・「メロン」はどうだろう?

 だってね、メロンには種の部分があるでしょ?

 あの「種がある部分」というのは、メロンの大きさが大きくなると、比例して大きくなるのかな? 

 そうだとしたら、「メロンの食べられる部分」は、

 「スイカ」のときほど劇的に体積比が大きくならないかも知れない・・・どうかな?

 でも、種の部分は内側の直径が小さい位置になるし、外側に行くほど径が大きくなるから、

 この計算のイメージを持って「メロン」に応用しても大丈夫な気がするんだけど・・・

 自信はありません。もし、全体が大きくなると種の部分の比率がどんどん大きくなる種類だったら、

 小さいモノを2個買う方が『可食部分』に限ると多かったりするだろうか? 

 うぅ~ん、むずかしい*1 だけど、そこが算数の面白いところだけどね♪

 そこまできっちり想定して計算してなかったから、

 とりあえず、中身がぎっしり詰まった球体のモノ買う時に思いだしてくれたら嬉しいな。

*1:´д`υ