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定規の目盛り、つくれますか??


 定規(物差し)

 日本の学生の筆箱にほぼ入っている文房具です。

 定規とのお付き合いは、おそら小学校1年生の「長さを測ろう」みたいなところからですので、高校3年生なら12年の長期間に及びます。

 ところで、1cmの長さが与えられたとき、1mmの長さを作図することってできるでしょうか??

 これができれば、定規に印字してある目盛りを作ることができます。

 この作図は可能です。
 必要な知識は中学校で学習した「相似」という考え方です。
 2つの図形があって、どちらかの図形を拡大または縮小した時にぴったり重なるとき、2つの図形は相似といいます。

 では、1cmの長さが与えられたとき、どうやって1mmを作図すればよいか。
 まず、下の図のように、適当な長さの直線ACをかきます。

 次に、先ほどかいた直線に、コンパスで適当な長さを10回とっていきます。

 最後に、BDを結んで、BDと平行な直線EFを結べば、AFが長さ1mmになります。

 なぜなら、△AEFと△ADBが相似で、AE:AD=1:10だから、
AF:AB=1:10になります。
AB=1cmだから、AF=1mmということです。

 この方法で、定規の目盛りが作れます。

 定規の目盛りを作ってみる

1cmの長さが与えられた
適当な直線をひいて、コンパスで印をつける
平行な直線をかいたら、9mmのところにくるはずなのに・・・

 理屈ではできるはずなんですが、実際にしてみるとできませんでした。
 手作業では、めちゃくちゃ誤差がでちゃうのが分かります。

 今回示した相似な図形を使えば、線を$${m:n}$$に分けることができます。

 最後まで読んでいただき、ありがとうございました!

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