トイレットペーパーの内側の一周分の長さと外側の長さ
こんにちは、いっきゅう(詐称)です。
トイレットペーパーの内側の一周分の長さL_inと外側の一周分の長さL_outがどれくらい違うのか、ということを調べるのが今回のテーマでございます。
結局は、半径がトイレットペーパーの厚みhだけ変わった。ということなんですね。
↓の画像の、黒い部分がトイレットペーパー一周分だとお考え下さい。 このトイレットペーパー一周分は、オレンジ色の部分に巻き付いて一周が生成されています。
この次にまかれるトイレットペーパー一周を考えると、青色の部分にグルリと一周巻き付けられる。ということになります。
つまり、内側のトイレットペーパーの円周は、それまでにまかれたトイレットペーパーの厚みの合計にトイレットペーパーの芯の半径を足した長さを半径とした円周の長さとなるわけです。
- 簡単のため、今、L_inより内側のトイレットペーパーの半径をrとすると、
となります。円周=直径×πから来ています。
そして、トイレットペーパーの厚さがhなので、外側のトイレットペーパーの一周分の時には、半径が+hされていると考えられます。
このl_outの式を変形して、l_inとの関係を見つけてやろう。
(tex操れない)
出ました。一周当たりに長さは、トイレットペーパーの厚みを半径とした際の円周分だけ変化するみたいですね…。
そうなんですね。
具体例
トイレットペーパーの芯の半径を3cm, トイレットペーパーの厚さを1mm(=0.1cm)(トイレットペーパーはシングルとする)としたときに、1巻きから100巻きまで、長さがどんなもんなのかを調べてみます。 - 100は画像に収まらないので40で。
- 1周ごとに、最初の一巻き目を基準に考えると、3.333%ずつ大きくなっていくらしいです。投資信託みたいですね。
- ちなみに、厚さを0.2にすると、上昇率は2倍(6.6666%)になります。