〔8〕水位の問題(過去問題)
(図)


問題の確認



高さが15cmの直方体の水そうに、鉄でできた立体Aと立方体を入れ、一定の速さで水を入れます。
水を入れ始めて1分40秒後に、水位が4cmになって立体Aが完全に水に入りました。入れ始めて5分20秒後に、水位が10cmになって立方体が完全に水に入りました。
こうなるとき、立体Aの体積が何cm³か求めます。
1.水そうを3段に分けて考え、それぞれのところに入る水の量を丸数字で表す

一番下の段は立体Aのてっぺんまでで、高さは4cm、水が入るまでの時間は分数で表して
分です。
二番目の段は立方体が沈むところまでで、高さは6cm、そこに水が入るまでの時間は引き算をすると
分になります。一番上の段は水そうのてっぺんまでで、高さは5cm、水が入るのにかかる時間は
分です。
だから、1分間に入る水の量を
にすると、入る水の量はそれぞれ、
、
、
になります。
2.一番上の段と二番目の段の差を使って、水そうの底面積を求める

水の量を高さで割ると底面積が分かります。一番上の段と二番目の段の面積を四角の数字で表すと、それぞれ
、
です。
二つの違いは
になって、これは立方体の底面積になります。立方体の1辺は高さと同じで10cmなので、100cm²です。
は1800cm²で、水そうの底面積
は1200cm²になります。
3.立方体が入っているところを除いた一番下の段の体積から、一番下の段に入れた水の体積を引いて、立体Aの体積を求める
