エンボスラッキーを作ろう

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弧度法

エンボスラッキーをどのようにすればうまく作れるか、展開図を弧度法で考えることで、

弧度法に慣れ、単元の有用性を感じるのが、この教材のねらいである。

クリスマスの時にかぶる円錐型の図1のような帽子のことを

エンボスラッキーという。長さや形の条件をいろいろ変えていったとき、

どうすればエンボスラッキーがうまく作れるかをその展開図を考える。


 ①母線の長さ24cm、底面の半径が10cmのエンボスラッキーの展開図を、

  中心角θを求めて作ってみよう。


図2のように、展開図の扇形の半径を、弧の長さをとすると、

r=24,l=2π×10=20π より、l=rθ から、

θ=(l/r)=(20π/24)=(5/6)π (=150°) にすればよい。



 ②エンボスラッキーを自分の頭のサイズにあわせて調節して作ろう。

  自分の頭の半径が8cmとしたら、母線の長さと中心角をどうすればよいか。


(1)母線を24cmに固定する。

l=16π より、θ=(l/r)=(16π/24)=(2/3)π (=120°) にすればよい。

しかし、これでは①で作ったエンボスラッキーより、高さが高くなる。

(2)中心角を(5/6)πcmに固定する。

l=16π より、r=(l/θ)=16π÷(5/6)π=(96/5)cm=19.2cmにすればよい。

しかし、これでは①で作ったエンボスラッキーより、高さが低くなる。

(3)①で作ったエンボスラッキーと同じ高さにするには、高さを h とすると、

図1より、h2=242-102=r2-82より、r=(6√15) cmにすればよく、

l=16π より、θ=(l/r)=(16π/6√15)=(8√15/45)π (≒123.9°) となる。

(参考文献)
[1]江川雅敏(2004),「自ら問う生徒が育つ数学指導」,
  埼玉県算数数学教育研究大会中学校学習指導法部会発表資料.