その質問を連載形式で紹介しているサイトを見つけたよ。
梶谷通稔氏という方が執筆している、その名も、
連載 『あなたはビルゲイツの試験に受かるか？』
サイトのURLはこちら。
http://www.arp-nt.co.jp/rensai/index-sono1.html
なかなか面白そうでしょ。
なので、第１回目の連載に載っている問題から順を追って挑戦してみようかなーと。
正解はこれ！！・・というのは無いようだし、どうやら、どういう風に考えるかを試しているようなので、まあ、お気楽な気持ちでやってみようと思うんだ。
興味がある方は一緒に考えてみると面白いかもしれないね。頭の体操になりそうだよね。
寝る前に考えたりなんかしたら、きっとすぐに眠くなってきて、、、きて、、
、、あ、寝てた。
さて、では、早速いってみましょ。
設問１ ボートに乗って、手荷物を船外に放り出すと、水位は上がるか、下がるか
いきなり難しいｗ
面接試験だからじっくり考えている時間はないよね。
さて、単純に考えよう。
変わらないような気がする。
なんとなく。
でももしかしたら水位が上がるのではないかなとも思う。
下がることはあるのか？・・なんとも言えない。
もう少し理論的に考えてみる。
水位を上げ下げする要因は荷物の体積、それからボートの水面下の体積。
水面下にある体積の和が増えれば水面は上がる。（水を押しのける量が増えるから）
逆に和が減れば水面は下がるはず。（水を押しのける量が減るから）
どっちになる？
荷物が水面下に落ちれば、その体積分だけ水を押しのけるから水位は上がるよね。
しかし、荷物がボート上から無くなることによって、その重さ分だけボートが軽くなり、結果的にボート水面下体積（便宜上そう呼ぶことにする）は減ることになるので、その分の水位は下がることになる。
どちらが大きい？
同じではないはず。
荷物の重さと体積の関係によって違ってくるのではないだろうか。
感覚で答えられるのはここまでだなー。
具体的に例を出して考えてみよう。
例えば、軽いけど体積が大きいもの。
凄く軽いけど水に沈む巨大な風船だとしたらどうだろうか。
大きさが直径100m、重さはわずか100g
そんな風船が水面下に沈んだら、かなりの量の水を押しのけるだろうから、水位は結構上がるだろう。
でも重さが空気のように軽いので、ボート上の重量の総和はほとんど変わらない。
つまりは、仮にボートが１ｔ (1000kg) あったとして、そこから風船分100g (0.1kg) が減ったとしても、ボート上の重さにはほとんど影響がないので、ボートが水を押しのける量はほとんど変わらないってことだよね。
結果的に、水位は上がることになるだろう。
逆はどうか。
例えば角砂糖くらいの大きさで、重さが100kgもある超高密度な石とか。
さっきと逆になるわけで、角砂糖程度のものが水面下に落ちても水位はほとんど変わらないけど、重さ100kgがボート上から無くなることにより、ボート水面下体積はかなり減ることになるから、結果的には水位は下がることになるだろう。
結論、荷物の重さと体積によって水位は上がることもあれば下がることもある。
さて、解説は？
そのまま、梶谷氏の文章を抜粋します。
==== quote ===
これは意表を突いた問題です。問題のポイントは水位がどうなるかという点で、おそらくそんなことまで誰も考えたことがないと思われます。
通常、ボートを浮かべられるほどの水がある湖とか海で手荷物を外に放り出しても、水位の変化など限りなくゼロに近いですから、そんなことは気にも止めません。でも原理的に見れば、たしかに水位に影響はあるはずです。海に浮かんでいる氷山を対象にとれば、温暖化の環境問題にもなります。
この出題の背景には、受験応募者が基礎物理学の知識を持ち合わせ、意表を突いた問題にも柔軟に対応できるかどうか、また最後まで問題を注意深く解いていくかどうかを、じっくりと見る意図が隠されています。
さて、小さな容器の中で模型の船を浮かべた場合を考えれば、押しのけられた水はどこかへ行かざるをえず、それが水位を上げるだろうと容易に予想できます。このことから、水位が変わる元となるのは、水面下にある物体の体積の変化にあると想像できます。
水中の物体はそれ自身の重さと同じ重さの水を押しのけるという排水量と浮力の原理を小学校のとき教わりましたが、最初このことがどうしてもわかりませんでした。
しかし、ある理科の先生が明快に説明してくれました。「水槽の水を豆腐だと思って、それを包丁で切出すことを想像してみなさい。そしてその空いた空間にまったく同じ重さと形をした他の物体を、そっくりはめ戻した様子を考えてみなさい」と。もし物体が少しでも重ければ豆腐は変形するものの、同じ重さなら、物体はぴったりそこに収まって釣合っていることは容易に想像できました。
そこでこの排水量の原理を思い出していただければ結構です。
さて、手荷物を船外に出せば、船体は軽くなって少し浮き上がるため船の排水量は減りますが、落ちた手荷物がまた排水しますので、船と手荷物の全体の重さが変わらないかぎりは、排水量も同じのはずです。
しかし本当にそうなのか。手荷物が非常に軽くて、放り出されたのち水に浮いていれば、水の受ける総重量に変化はなく、排水量は同じなので水位も変わりません。
また、非常に重い手荷物の場合でも、それが紐でしっかりつながれているならば、放り出されたときボートは一瞬浮き上がるものの、手荷物は途中ぶらさがった状態で止まり、ボートは手荷物がぶらさがった重さによって再び引き込まれます。この場合も総重量は同じなので、ボートと手荷物が一体となって浮いているかぎり、排水量は変わらないですから、水位も変わりません。
では、紐を切って沈んだ場合はどうでしょうか。物体が沈むということは、その物体が押しのけている水量の重さよりも重いからで、これが浮くためにはもう少し余分に排水をしなければならないわけです。その余分な排水をしてくれているのがボートという乗り物だったわけです。
ですから、手荷物がボートから離れ沈んでしまった場合は、この余分の排水量が不要ということになりますので、全体としての水位を僅かに下げることになるのです。
では採用となった解答です。
手荷物が浮くならば、全体の水位には変化はなく、手荷物が沈むならば水位は下がる。
=== unquote ===
あー、なるほど。
排水量の原理（そういう言葉があるの？）を忘れてた。
確かに巨大な風船だったとしたら、水より全然密度が低いからほとんどが浮いちゃって、水面下にもぐる分はごくわずかだよね。（密度とか排水量とか考えなくても巨大で軽い風船が水に浮くことは容易に想像できるんじゃないかな）
体積によって水を押しのけた分の重さが、その体積に匹敵する水の重さより軽ければ、それは水に浮くことになる。言い換えれば体積相当の密度が水よりも低ければってことで、これは、鉄の塊である巨大な船が水面に浮く原理と同じだよね、多分。
ちょっと話が横道に逸れたけど、結果としては僕の答えでは間違いだろうなー。
いいところまでいっている気もするけど、詰めが甘いよね、きっと。
マイクロソフトから「残念ながら今回は採用を見送らせて頂くことになりました」って電話かメールが届きそうだねｗ
あは。
こういう思考実験的なものは面白いなって思う。
引き続き、設問２、設問３、、、とチャレンジしていくよーん。
J( 'ｰ`)し