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OLD QUIZ No.038116OLD LOG

天秤はかり2

旧クイズ出題 natsu2004-03-06
事件概要
問題です。
ここに袋が10個あります。
中には金貨が10枚ずつ入っています。
しかしその中の1袋(10枚全て)が偽者とわかりました。
その金貨は、他のものより軽いです。
わかりやすく、正しい金貨は1枚10g、偽者は9gとします。
さて、ここで問題。
何を使っても良いので、1回で偽者が入っている袋を見つけてください。
ちなみに金貨を○枚取り出す、というのもありですが、その場合はなるべく少なく取り出した方が良いことにします。

旧掲示板形式のログのため、専用の答え欄はありません。答えや解説は、出題者のコメント(証言記録)に書かれています。

捜査データ

コメント数
21
旧過去ログ内 563位 / 8,050
参加者数
10
コメントした名前の数
議論期間
7日
出題から最後のコメントまで
掲示板
旧クイズ
2001-2006 旧過去ログ

証言記録 (21)

これでいいの?
何を使っても良いとあるんですけど、
例えばハカリを9コ用意して、
それぞれの袋から1枚ずつ取り出して、
重さを量るっていうのもアリなんですか?
すがり
この問題とほとんど同じものがすぐ下にありますね。
よって答えもそれと同じになります。
越智月久
問題のポイントは、「少なく取り出した方が良い」ですね。
そうすると、0から8までの金貨を出し、最後の一つは
袋ごと乗せるというのを考えたんですが、袋の重さが
問題になりますかねえ……
とりあえず袋から出す枚数は36枚で。
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くおん
 こんにちは。

 何を使ってもいいということなので。
 下のようなモビールの先に袋を全部吊り下げて、
一番上に来たのが偽者とかだめですか?

        │
   ┌────┼────┐
 ┌─┴─┐  │  ┌─┴─┐
┌┴┐ ┌┴┐┌┴┐┌┴┐ ┌┴┐
natsu
とりあえず、私が考えた答えは2通りあります。

ひとつは、はかりを使わない方法で、9個の袋から1枚ずつ、1個の袋からは取り出さないというものです。でも、こっちは、どちらかというとあまり面白くないというか、1回ではできるけど、とんでもなく面倒な方法です。これでいいのさん?のやり方に近いです(はかりは使わないけど)。くおんさんのやり方は、なかなかいいですね。気がつきませんでした。一番上には行かないと思うけど、みつかりますよね。

もう一つは、すがりさんや越智月久さんの考えたようなやりかた(前の問題の応用)で、はかり(台はかり)をひとつとあとなにかを使います。1枚ずつというわけにはいきませんが、36枚よりは、少ない枚数でできると思います。本当はこちらの解き方を考えてほしいと思ってます。
くおん
こんばんは。

 前の問題の応用ということなので。
 はかりの上に、重さの分かっている天秤を乗せて、0~4まで振った袋から、同じ数だけ、金貨を取り出すというのは。そうすれば、取り出す枚数は20枚で。
 
 ちなみに、私がモビールの仕組みをあまり理解していないのかもしれませんが、
>一番上には行かないと思うけど、みつかりますよね
 ということなのですが、どういう場合に一番上に行かなくなるか、教えていただけるとありがたいです。
 軽い袋が他の袋よりも一番上になるような気がしたのですが。。。
natsu
くおんさん、あなたも夜ふかしさんですねえw。

すばらしい答えで、びっくりしてしまいます。
ただ、釣り合ったときにどちらのふくろかわからないので、20枚ではできないのではないでしょうか。

│
   ┌────┼────┐
 ┌─┴─┐  │  ┌─┴─┐
┌┴┐ ┌┴┐┌┴┐┌┴┐ ┌┴┐
○ ×    △ △

図のようなモビールの場合、○のところが軽くても、三角のところが一番上になるのでは。でも、○より、×の方が下がるので、○が軽いとわかりますよね。

今度は、本当に寝ます。おやすみなさい。
natsu
前の続きですが、重さのわかっている天秤を5個のせるのは、なしにしてね。
これだと、10こですんじゃうけど。

編集:(はかりにのせなくてもいいか。)
桃子
「はかり」を1回使うだけで、どれが偽者か分かる方法があります!
例えば、10袋あるうちの1袋からは1枚、もう1袋から2枚、
もう1袋からは3枚・・・と袋の金貨を取り、取った枚数を袋の番号とします。
それで、取った金貨の合計枚数を、全部はかりにのせます。
全部本物だとしたら、55×10=550(枚数×重さ=合計)です。
しかし、どれか1つが偽者なので、この式にはなりません。
もし合計が549だったら、1しか減ってないので、
1枚取り出した袋が、偽者だと言うことです。
548だったら、2つ取り出した袋・・・という風にすれば、
どれが偽者か分かるのです!
文章長くて、分かりにくいかもしれません・・・。違うでしょうか?
くおん
おはようございます。

 説明が悪かったかもしれませんが、はかりの上に、重さの分かっている天秤を乗せる場合、0~4の番号振ると1つの袋の本物の重さと偽者の重さは以下の通り。
  本物 偽者
 0 100  90
 1 90  81
 2 80  72
 3 70  63
 4 60  54
 
 左と右に0~4までの袋を5つずつ乗せます。0~4のどれかに偽者が混ざっていた場合の重さ(天秤の重さ除く)は以下の通り(例は右に偽者が入っていた場合ですが、左に偽者がある場合は逆ということで)
 左 右
0 400 390
1 400 391
2 400 392
3 400 393
4 400 394

 ということなので、つり合うことはないと思います。それとも何か見落としてますか?(^^;

 あと、モビールの説明ありがとうございました。
 説明された図の場合、一番の上の左腕についてる本物7個+偽者1個のほうが、右腕の本物8個より軽いので、左腕が上に上がって、真ん中の2個(△)よりも上に来ると思ったのです。
 モビールが実際にないと、なかなか分からないものなんですね。
 問題と外れて済みませんでした(^^;

 もう一度、問題考えて見ます。
natsu
桃子さん、そのやり方は正しいのですが、55枚のコインを取り出さないといけないんですが、もっと少なくする方法があるので、そのやり方を考えてください。

くおんさん、わかりました。袋ごとのせて出す方を少なくしたのですね。すばらしい発想だとと思います。でも、袋ごとのせたばあいに、袋の重さの分がわからないと全体の重さがわかっても、コインの重さがわからないのではないでしょうか。

それとも、私がよくわかってないのかなあ。
(ヒント)袋は、はかりにのせません。

また、はかりを使わないやり方は、発砲スチロールなどを使います。
くおん
こんばんは。

 袋の重さが1g単位であれば、10倍だから下1桁が0~4であれば問題ないかと思ったのですが、袋の重さが0.1g単位だと、わからないですね。
 
 では、逆ではかりの上に重さの分かっている天秤を乗せて、1~5まで振った袋から、同じ数だけ金貨を取り出して、取り出した金貨を乗せる。取り出す枚数は30枚というのはどうでしょうか?
natsu
くおんさん、モビールなんですけど、私の勘違いで一番上に行きそうです。ごめんなさい。

あと、30枚の答え、すばらしいと思います。

だけど、この場合、台はかりと天秤はかりの2つを見ないと(天秤はかりでどっちが重いかを見ないと)できないですよね。ということは、はかりを二つ使っていることになります。
私のやり方だと、台はかりの目盛りを読むだけで、どれかがわかります。それに、30枚よりも少ないです。

(大ヒント)この問題を思いついたのは、
最初、1、2、3、4...10枚というのを
越智さんが、0、1、2、3、4...9枚としたところから思いつきました。
この感じでもっと少なくしてください。
沢庵
1.金貨1枚渡して出題者に答えを聞く。
2.1本の棒にゴムで各袋から一枚ずつ金貨を取り出し(計9枚)ゴム振り子にして周期を測る。
natsu
沢庵さん。
1.面白いけど、金貨がもったいないかも
2.はかりを使わない方法で、たぶん正解ですよね(私にはよくわかりませんが)。
私は、同じ形と重さの発泡スチロールの箱にそれぞれ1枚ずつ(1つを除いた9枚)を入れて、水に浮かべることを考えました。

あとは、はかりを使う方法もお願いします。
これでいいの
「袋はのせない」という事のようですが、
せっかく、思いついたので投稿してみます。

(※以下の内容は袋の重さをゼロとして下さい。)

まず袋に1~10の番号を振る。

1~4の袋から、それぞれ1~4枚取出し、
6~9の袋から、それぞれ1~4枚取出す。
(※これで計20枚取出す事になります。)

はかりに6~10の番号を振った袋と、
1~4の袋から取出した金貨10枚を乗せる。
(※6~9の袋から取出した金貨は、はかりに乗せない)

偽者の袋と、全体の重さの詳細は以下のようになります。

 偽の袋  重さ   偽の袋  重さ
  ?@   499g    ?E   491g
  ?A   498g    ?F   492g
  ?B   497g    ?G   493g
  ?C   496g    ?H   494g
  ?D   500g    ?I   490g


natsuさん、これはダメですか?
長文になってしまい、申し訳ありませんでした。
猿山の猿
天秤秤りを使います。

1番~5番の袋から、それぞれ1~5枚取出し、
6番~10番の袋からも、それぞれ1~5枚取出します。

1番~5番の金貨を右の天秤皿に、
6番~10番の金貨を左の天秤皿に乗せ、
左右釣り合うように分銅を乗せます。

この時乗せた分銅の重さで答えが出ます。
左に2gの分銅を乗せたら2番が偽物、という具合に。

これなら計25枚の金貨で済みます。

駄目かな。
BBQ
・本物と偽物が同じ大きさである(偽物には不純物が含まれている)場合
まず本物の金貨と同じものを大量に用意し、砂金にします。
各袋から水槽に1枚ずつ入れて、砂金をその上から被せます。
水槽を揺らして(重いですが)、浮かび上がった金貨が偽物です。

・本物と偽者が違う大きさである(偽物は小さい分だけ軽い)場合
水を入れたメスシリンダーの中などに1枚ずつ落とし、体積を調べる。
体積が小さい金貨が偽物です。
(どちらも9枚調べればわかります。)

・・・と、ここまで書いて気付いたのですが。
袋から取り出す枚数が少ないほどいいんですよね。
なら、袋から取り出さずに調べる方法があれば0枚ですみます。
まだその方法は考えてませんが(何)。
natsu
みんな、すごいこと考えてくれるので、うれしいです。

これでいいのさん。すばらしいです(感動)。くおんさんのやり方の応用編ですね。一つのはかりだけでいいというところがすごいです。袋の重さがわかっていれば20枚ですみますので、完璧なやり方です。
猿山の猿さん、お久しぶりです。このやりかただと30枚必要ですね。また、何グラムの分銅をどちら側にのせるかということが、一回ではわからないですよね。でも、このやり方は、ほとんど私が考えているのと同じやり方です。天秤の代わりに台ばかりを使ってノ。
BBQさん。はかりを使わない方法ですね。わたしには思いもつかないやり方です。すばらしいと思います。0枚の方法あったら楽しみです。

私のやり方があまりよくないと、文句がでてきそうでこわいけど、出さないわけにもいかないし。
最後のヒントです。私のやり方だと、25枚のコインが必要です。猿山の猿さんと発想は全く同じです。
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10(昔からある方法):55枚
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9(越智さんの方法):45枚
0,1,2,3,4,(10-4),(10-3),(10-2),(10-1),(10-0)(くおんさん→これでいいのさんの方法):20枚と袋5枚
-5,-4,-3,-2,-1,1,2,3,4,5(猿山の猿さんの方法):30枚
-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5(natsuの方法):25枚
猿山の猿
> 猿山の猿さん、お久しぶりです。このやりかただと30枚必要ですね。

お久しぶり~。
いや、たしかにこれだと30枚ですね。
30枚→25枚を思いついていたのですが、枚数だけ直してしまいました。

>1番~5番の袋から、それぞれ1~5枚取出し、
>6番~10番の袋からも、それぞれ1~5枚取出します。

の部分を

1番~5番の袋から、それぞれ1~5枚取出し、
6番~10番の袋からは、それぞれ0~4枚取出します。

にして、減った金貨5枚分の差を基準値として考えればOKですよね。
これで25枚です。

あとは、左右の重量の差が数値ですぐ見られる台ばかりがあれば、
それで解決なんだけど、
それが思いつかない・・・。
natsu
猿山の猿さん、すばらしいです。

左右の重量の差を見つけるのに、定滑車をつかいます。
定滑車の右側(の皿)は、台ばかりの上にのせておきます。
左側の皿は、釣り合わせて空中にあります。(釣り合っているので、この時には、台はかりの目盛りは0のはずです。)
滑車の左側に、1番の袋から4番まで4、3、2、1個(10個)のせます。
右側に、6番の袋から10番の袋まで、1、2、3、4、5個(合計15個)のせます。
こうすれば、必ず右側の方が重いので、はかりの目盛りが正になるはずです。
はかりの目盛りは、
1番が軽い場合は、14g
2番が軽い場合は、13g
3番が軽い場合は、12g
....
10番が軽い場合は、5gとなります。

なんとか、はかりにマイナスにかからないかと考えました。

猿山の猿さんの天秤ばかりの片側の皿を台ばかりの上に乗せても同じことができると思います。(のせるの難しそうだけど)

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