今回の講座はニュートン算の解説です。豊島区のK・Tさんから、お嬢さんがわからなくて困っているからと、講座のリクエストがありました。わかってもらえるようにがんばって書こうと思います。
ニュートン1642-1727
イングランド 科学者 哲学者
ニュートン算とは、
もともと ある決まった量 があり、その量を減らしていくときに、同時に増える量も発生してくる問題のことです。
昔、ニュートンがこの問題を出したことから、ニュートン算という名前がつけられています。ニュートンは算数もすごく得意だったようですね。
よく出題されるパターンは、今回紹介する「泉の水をポンプでくみ出す問題」「牛が牧草地の草を食べる問題」「売り場の行列と窓口の問題」などがあります。
では問題を出してみます。
いつも同じ割合で水が湧(わ)き出る泉に水がたまっています。
この泉の水を、4台のポンプでくみ出すと15分で泉が空になり、8台のポンプでくみ出すと7分で空になります。
この泉を5分で空にするには、何台のポンプが必要ですか?
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下のような線分図を書いて考えます。

泉には初めからたまっている水があります。〈初めからある水〉と呼びましょう。
泉の水をポンプでくみ出すとき、くみ出している間も水はわいてきますから、
〈くみ出す水〉は、〈初めからある水〉+〈あとからわく水〉です。
〈くみ出す水〉については、
ポンプ1台が1分でくみ出す量を1台×1分=1と考えてください。
4台×15分=60、8台×7分=56です。
※この赤い数字の量は無単位で考えてよいでしょう。
2つの線分図の差に注目してください。
15−7=8分で〈あとからわく水〉水が60−56=4にあたります。
すると1分で〈あとからわく水〉は4÷8=0.5
したがって、〈初めからある水〉は60−0.5×15分=52.5とわかります。
ここまでが準備段階で、次のことがわかりました。
〈初めからある水〉=52.5
〈くみ出す水〉=1 ※1分あたり
〈あとからわく水〉=0.5 ※1分あたり
さて初めからある52.5の水を5分でくみ出すためには、
1分あたり 52.5÷5=10.5 の水を減らせばよい(くみ出す ではない)のですが、
1分あたり0.5の水がわいてしまうので、その分を加えて考えると、
1分で10.5+0.5=11 の水をくみ出す必要があります。
※1分で11の水をくみ出せば、0.5の水がわいてきても10.5の水が減るということです
ポンプ1台が1分でくみ出す水の量が1だから、1分で11の水をくみだすには
11÷1=11より、11(台)のポンプが必要です。
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以上、ニュートン算の解説でした。
最大のポイントは、
〈くみ出す水〉の量を、ポンプの台数とくみ出す時間をかけて表現する
ところでしょうか。
確かにその点は他の文章題ではあまり用いない〈無単位の量を作って考えるというテクニック〉が必要ですが、そこをニュートン算の特長と理解してクリアーすることができれば、それほど難しい文章題ではないと思います。
ニュートン算が苦手な人は、どこかで難しく考えすぎて、迷路に迷い込んでしまうことが多いようです。今回の講座を参考に、しっかり線分図を書いて落ちついて解くようにしてくださいね。
K・Tさん、これでわかってくれるかな?
それではみなさん、また次回の講座でお会いしましょう。さようなら。
※この講座で取り上げてほしいテーマがありましたらメールなどでお知らせください。必ず採用するお約束はできませんが、みなさんのリクエストにはなるべくこたえていきたいと思っています。
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