■コインの問題 (中川 宏)
半径の等しい2枚のコインがあり,そのうちひとつは固定されている.この固定されたコインの周りをもう一つのコインが滑ることなく回転して移動する.コインがもとの場所に戻ってきたとき,コインは意外なことに2回転しているのである.なぜか?
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たしかに意外に思った。コインは1周したのだから1回転だろうというのが凡人の直感ではなかろうか。不思議なことだと感じたので、しばらく遊んでみることにした。
1個の円の周りをもう1個の円が1周するときには2回転するのだが、複数個の円が接して並んでいるときにはどうだろうか。
イ)3個による三角形
ロ)7個による六角形
ハ)10個による三角形
で考えてみた。
イ)円の半周するのに1回転するわけなので、その3倍だから、3回転する。
ロ)円周の3分の1×6つまり円周の2倍なので、4回転する。
ハ)円周の6分の1×6+円周の2分の1×3=2.5周だから、5回転する。
ちなみに、
2個の場合は、3分の4回転、
4個の場合は、3分の5回転、
5個の場合は、6分の11回転、
6個の場合は、4回転、
8個の場合は、5回転、
9個の場合は、3分の7回転
であった。
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