中2数学:時間と水の深さのグラフ(仕切り板があるタイプ)

<ポイント>

・「途中で底面積が変わる水そう」に水を入れたときのグラフは途中で折れる
・「仕切り板を越えて、別の部屋に水が溜まっている時間」は、全体としての深さは変化しない
底面積が大きくなるほど、グラフの傾きはゆるやかになる

下の図のような水そうに、Aの真上から水を一定の割合で入れていきます。

そんな場合の「水の深さ」と「(経過)時間」の関係をグラフに表すとき、
どのようなグラフになるのかを考えてみましょう。
水量グラフ4
 
 
水量グラフ5
まず、「水は①の部分」から溜まっていきます。
時間が経つと、だんだんと水の深さは大きくなり、やがて「仕切り板の高さ」まで達すると、「②の部分に水が溜まる」ようになります。

「②の部分に水が溜まっている」間は、全体として水の深さは変化しないと考えます。
つまり、グラフに表したとき、「グラフが横ばいになる」ということです。

やがて、②の部分が水で満たされると、次は③の部分へと移行し、「水位がゆっくりと上がる」ようになります。
これは、③が①、②と比べて底面積が大きくなるため、ゆっくりと水が溜まることになるからです。

底面積が大きくなるほど、グラフの傾きはゆるやかになる
底面積が小さくなるほど、グラフの傾きは急になる
これが、グラフの傾きを考えるときのポイントです。

こちらの問題で言えば、①、②、③で底面積が変わることになります。

これらのことから、グラフに表すと、
水量グラフ6
このような形になります。

「どんな形のグラフになるのか」をイメージしながら解いていきましょう。

<補足>

このタイプの問題では、「仕切り板の高さが不明」な場合があります。
そんなときは、「グラフが横ばいになっているときの高さ(深さ)」を調べてください。
仕切り板を越えて、となりの部分に水が溜まっている間は、水の深さは変化しません

このことをしっかりと理解しておきましょう。

<まとめ>

・「途中で底面積が変わる水そう」に水を入れたときのグラフは途中で折れる
・「仕切り板を越えて、別の部屋に水が溜まっている時間」は、全体としての深さは変化しない
底面積が大きくなるほど、グラフの傾きはゆるやかになる

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

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