1年生の数学で球の表面積について学びました。球の表面積を導き出す公式は「4πr²」ですが、そうなる理由を説明せよと言われると・・・。
今日の授業の中で、実験でこの公式を体験していました。
①球を半分に切断したものの周りに、ロープを巻いていきます。(コマ回しの要領で。)

②このロープの厚み×長さ×2が球の表面積になります。

③このロープを球の半径と同じ長さの半径の円を底辺とする円柱にロープを巻き付けていきます。

④すると円柱の高さが円の直径と同じ場合、ちょうど真ん中までロープを巻き付けることができました。

⑤以上のことから、球の表面積=同じ半径を持ち、円の直径と同じ高さを持つ円柱の側面積 となります。

⑥円の半径をrとすると円柱の側面積は、高さ(2r)×円の周の長さ(2πr)なので、計算すると4πr²となるようです。


これを正しく証明しようとすると、高校の数学3で学ぶ知識を習得するまで待たなければいけないようですが、一見、無味乾燥なイメージを持ちがちな数学の公式も、実体のある実験の中で目の前に見られると興味もわき、知識としても定着できるのではないでしょうか?
