理科の難問ータイヤが回転する図１は走っている自転車のタイヤを横か ら見たものです。タイヤは地面とある大きさの面積をもって接しています。
タイヤと地面が接している部分ABの長さは20cm、中心Oに関してAとBのなす角を10°、タイヤは中心のまわりを1.8秒で 1回 転しているとして、円周率は3.1とします。
タイヤの中心Oに関してタイヤの外側の一点Pと対称な点をQとします。図２は点Pが地面に接したときのO,P,Qの位置を示して いま す。
自転車の地面に対する速さを求めなさい。
また、Pが地面から離れるとき、OとQは図２の位置より右に移動しています。Pが地面に接している間にQは進行方向に何m動きま す か。
解 説Pが地面と接している時間は、1.8秒×10°÷360°＝0.05秒である。このときPは地面に対して動いていない。
自転車の地面に対する速さは、20cm÷0.05秒÷100＝4m/秒となる。
下図の三角形の相似より、20cm×2＝40cm＝0.4m
