歪転倒
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2012.11.21


          


  幅 、 奥行き 、 高さ のが きれいに積んであります。 これを、 奥にはズラさないで横にズラして、 1つ上のが1つ下のよりも だけ右に変位するようにします。 倒れないようにして、 一番上の直方体の左端が一番下の直方体の右端よりも右側になるようにすることができるでしょうか? なお、 はどんな自然数にしても結構です。


  2番目から上の全体の重心が一番下の直方体の右端よりも右側にこなければ、 たちは倒れません。 その重心は の直方体の中心に一致します。 したがって、 その重心の右側への変位は次のようになります。
     
これが一番下の直方体の右端よりも右側にこないための必要十分条件は、 次のごとしです。
     
一番上の直方体の変位は次のようになります。
     
より は次のようになります。
     
より、 は次のようになります。
     

  この式より、 一番上の直方体の左端は一番下の直方体の右端よりも左側になっていることが解ります。 したがって、 倒れないようにして、 一番上の直方体の左端が、 一番下の直方体の右端よりも右側になるようにすることは不可能です。


  上記の問題は、 直方体のズレ幅がすべて同じであるという設定でしたので無理だったのですが、 少しずつズレ幅を大きくしていくと可能になります。 詳しくは、 大学生のための数学 > その他の数学 > 持ち送りの原理 をご覧ください。