スロープの必要長さ 計算ドリル(解答・解説)

  1. 高さ \(30\,\text{cm}\) の段差を、勾配 \(\dfrac{1}{12}\) のスロープで上ります。必要な水平の長さは何 cm か求めましょう。
    解答:\(360\,\text{cm}\)
    必要な水平の長さは、段差の高さに勾配の分母を掛けて求めます。 \(30 \times 12 = 360\) よって \(360\,\text{cm}\) です。 「\(\dfrac{1}{12}\) の勾配は、高さ1に対して水平12が要る」と考えて、段差の高さを12倍しています。
  2. 高さ \(20\,\text{cm}\) の段差にスロープを設けます。勾配を \(\dfrac{1}{15}\) にする場合と \(\dfrac{1}{10}\) にする場合で、必要な水平の長さはそれぞれ何 cm か求めましょう。また、その差は何 cm か求めましょう。
    解答:\(\dfrac{1}{15}\):\(300\,\text{cm}\)、\(\dfrac{1}{10}\):\(200\,\text{cm}\)、差:\(100\,\text{cm}\)
    勾配 \(\dfrac{1}{15}\) のとき、必要な水平の長さは \(20 \times 15 = 300\) よって \(300\,\text{cm}\) です。 勾配 \(\dfrac{1}{10}\) のとき、必要な水平の長さは \(20 \times 10 = 200\) よって \(200\,\text{cm}\) です。 差は \(300 - 200 = 100\) よって \(100\,\text{cm}\) です。 分母が大きい(緩やかな)勾配ほど、長い場所が必要になります。
  3. 高さ \(9\,\text{cm}\) の段差に、水平の長さ \(90\,\text{cm}\) のスロープを置きます。この勾配を分数 \(\dfrac{1}{n}\) の形とパーセント(%)で表しましょう。
    解答:\(\dfrac{1}{10}\)、\(10\,\%\)
    勾配の分母は、水平の長さを段差の高さで割って求めます。 \(90 \div 9 = 10\) よって勾配は \(\dfrac{1}{10}\) です。 パーセントにするには、段差の高さを水平の長さで割って100を掛けます。 \(9 \div 90 \times 100 = 10\) よって \(10\,\%\) です。
  4. 高さ \(60\,\text{cm}\) の段差を、水平の長さ \(80\,\text{cm}\) のスロープで上ります。このスロープの斜面に沿った長さは何 cm か求めましょう。
    解答:\(100\,\text{cm}\)
    斜面に沿った長さは三平方の定理で求めます。 \(\sqrt{80^{2} + 60^{2}} = \sqrt{6400 + 3600} = \sqrt{10000} = 100\) よって \(100\,\text{cm}\) です。 この問題の 60・80・100 は、3・4・5 の直角三角形を20倍したものです。
  5. 高さ \(40\,\text{cm}\) の段差に対して、水平の長さは \(4\,\text{m}\) まで確保できます。このときの勾配を分数 \(\dfrac{1}{n}\) の形で表しましょう。また、勾配を \(\dfrac{1}{12}\) にするには、水平の長さがあと何 cm 足りないか求めましょう。
    解答:\(\dfrac{1}{10}\)、\(80\,\text{cm}\)
    単位を cm に揃えます。 \(4\,\text{m} = 400\,\text{cm}\) 勾配の分母は、水平の長さを段差の高さで割って求めます。 \(400 \div 40 = 10\) よって勾配は \(\dfrac{1}{10}\) です。 勾配 \(\dfrac{1}{12}\) にするのに必要な水平の長さは \(40 \times 12 = 480\) よって \(480\,\text{cm}\) です。 足りない長さは \(480 - 400 = 80\) よって \(80\,\text{cm}\) です。
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