筒に入る球の数の謎

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上記図のように30cmの筒状の容器に半径3cmの球を2個いれたところ、球の上の端が底から10cmのところにきました。この容器には最大何個の球が入れられますか?

球は容器の上にははみ出してはいけません。

答え

7個

2つの球の接点を考えると10cmの高さの中間の5cmで接していることになります。球の直径は6cmですから下の球の上面より1cm下の位置で接していますね。上の球も下の球同様、5cmよろも1cm下に下面が位置しています。このことから下の図のように球と球の接点の距離は4cmになることがわかります。

最初の球と最後の球は接点であるはずの位置から1cm余分に高さを必要としますから、

「(30cm−2cm)÷4cm=7個」となります。

501_01

日能研「シカクいアタマをマルくする。」で出題された問題です。

出典
日能研