結論から言うと、表面積は立方体1つのときの3倍になります。
パズルを解くように、立方体の「面(正方形)」の数がどう変化するかを数えてみましょう。
1. 立方体1つのときの面の数
立方体には面が6つあります。
これを表面積の基準(1倍)とします。
2. 立方体4つを横に並べたときの面の数
4つの立方体をバラバラに置くと、面の合計は $6 \times 4 = 24$ 面あります。
しかし、横一列にくっつけると、**「くっついた面(内側に入った面)」**は外から見えなくなるため、表面積からは除外されます。
くっついている箇所:
1個目と2個目の間、2個目と3個目の間、3個目と4個目の間の3箇所です。
隠れる面の数:
1箇所の接着につき、2つの面(右側の面と左側の面)が重なって隠れます。
つまり、$3箇所 \times 2面 = 6$ 面が内側に隠れます。
3. 計算
表面に出ている面の数を計算すると:
$24面(全体) - 6面(隠れた分) = 18面$
これを立方体1つのときの面(6面)と比較すると:
$$18 \div 6 = 3$$
答え
3倍
💡 別の考え方(外側から数える)
横一列に並んだ立体を外から眺めてみましょう。
前後の面: $4 + 4 = 8$ 面
上下の面: $4 + 4 = 8$ 面
左右の端の面: $1 + 1 = 2$ 面
合計: $8 + 8 + 2 = 18$ 面
$18$ 面は $6$ 面のちょうど3倍ですね。
📋
この考え方を使うと、5個、10個と増えても簡単に計算できます。もし「L字型に並べたらどうなる?」といった応用問題に興味があれば、また一緒に考えてみましょう!
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