福来魚 fukuragi
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東京工業大学 ２０２３年 理系 第４問
東京工業大学 ２０２３年 理系 第４問
＜問題の考え方＞
ｘ，ｙに対称性があり、ｚ軸に垂直な平面での断面の面積を求めて積分すると体積が求まります。
求めたい立体は、シュタインメッツ（円柱２本）の立体から、四角柱２ほんを繰り抜いた立体になっています。
シュタインメッツの立体の体積を求めた後、四角柱で繰り抜かれた部分の体積を２本分引いて、共通部分（（正ではない）六角柱）の体積を足しなおすことで求めることもできます。
共通部分の立体です。
さすが、東京工業大学です。今年度、一番、職人魂に火が付いた問題でした。シュタインメッツに、穴（四角柱）を空けました。基本図形は、GeoGebraより、Thinkercadで制作した方がきれいに仕上がります。
直交する２円柱から、それぞれ四角柱を繰り抜いた立体を制作しました。
下から積み上げていくので、サポートをつけて制作しました。
サポートを削りました。
ニッパーやナイフでバリを切り取った後、やすりで磨きます。かなり手間がかかります。
共通部分は円柱から切り出します。制作時、最初はサポートのバリが多くついた状態になります。
バリ取り、やすりがけ、
３０分ぐらいかかります。
ここからが、作品へのこだわりです。（立体パズルの制作です。）
さらに、パーツを分解しました。
円柱外野部分です。
切り取られる２本の四角柱の共通部分です。
共通部分（黄）を除いた四角柱です。
共通部分をはめます。
四角柱の残り部分です。
合わせます。
＜パズルの完成＞
２年生の娘が、バラバラのパズルに挑戦しましたが、残念ながら５分でギブアップでした。
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