エジソンのこの発想の転換、一般人でも可能か？ 子供でも幼稚園児でも解けるか？

質問概要
タイトルの通り。

質問詳細
あるTV番組で発明王エジソンのエピソードを扱っていました。
その番組では、エジソンの発想の転換について、こんなエピソードを紹介していました。

エジソンは白熱電球を発明した。
量産に際し、エジソンの部下の研究員が、白熱灯の中に含まれる空気の容量を計算していた。
ご存じの通り、白熱灯は、球体でもないし、円筒でもない、滑らかな”電球の形”をしている。
部下は複雑な数学式を立てて、あれこれ計算していたがどうしても計算できない。
部下がどうしても容量を計算できず途方に暮れていると、エジソンがやってきた。
部下は現状を伝え「電球の形状が複雑すぎて、私には計算できません」というと
エジソンはこともなげにこう言った。
「そうかね、そんなに難しいかね？　私だったら電球に水を入れて、その水の容量を計るけどね」
これがエジソンの発想の転換の素晴らしさなのでした！！！


この番組を見て、友人（知ったかぶり男）がこう言いました。
「発想の転換？　そんなの誰だってできるじゃん。電球に水を入れて容積を計るなんて、
誰だってできるよ、この部下がバカすぎるんだよ」

私が
「そうかなあ？　水で容量、体積を計る、って切り替えるのは難しいんじゃないの？」
と聞くと、友人（知ったかぶり男）は超自慢顔でこう言いました。
「あのなあ、誰でも知ってるアルキメデスの逸話に、
　”王より命が下った
　【この王冠が金無垢か、銀の混ぜ物をしてあるかを調べろ
　　ただし、王冠を壊したり、溶かしたりして調べることは禁ずる】
　ってのがあるだろ？

　アルキメデスは鉱物にはそれぞれ固有の比重があることを突き止めた。
　そして王冠と同じ重さの金塊を用意した。
　それぞれを、水を満杯にした桶の中に入れ、あふれた水の量でそれぞれの体積を計った。
　これによってアルキメデスは王冠を壊すことなく、同重量の金と王冠が、体積が同じか否か？で
　金無垢か、混ぜ物入りかを判定することができた。

　この逸話さえ知っていれば、
　”複雑な形をした物体の体積、容積を、水を使って計測する”
　なんてことは理系の人間なら誰でも思いつく。
　いや、理系人間だけではなく、こんなものは私立小学校、いや、私立幼稚園の入試問題レベルだね。
　物体の体積を計るために水を利用する、なんてのは5,6歳の子供だってわかるよ。」

と超ドヤ顔でした。

そこで質問です。
１　物の体積、容積を計るために、水を利用する、というのは、理系、文系問わず、大人なら誰でも思いついて当たり前のことでしょうか？

２　複雑な物体の体積を、物体を壊さずに計るにはどうしたらいいでしょうか？　という入試問題は市立小学校、私立幼稚園でも出るような問題でしょうか？
　どこかの私立学校で出題された過去はあるでしょうか？

物体の体積に詳しい方、お願いします。

No.13 回答者： hondarawa 回答日時： 2024/07/14 08:41

＞＞で、この質問の主旨は「知ったかぶり男」をやり込めたい、という事でしょうか？

＞いえ、別に・・・

そうですか。それは大変失礼いたしました。
私ならそう思うだろうな、と思ったもので。

ともかく、王冠の件は書いた通りです。あふれた水量を測るのではない。
余談になりますが「従業員をプールに沈めて」の件も、体積を測るのではなく、水中で体重を量る筈です。水中体重測定法と言います。空気中での体重との差が、同体積の水の質量です。

＞ならばなぜエジソンの部下は思いつかなかったのでしょうか？
この件は、私も思いました。作られた逸話じゃないかと。
物体の体積を水で測る事くらい、大げさに賞賛する事か？とも。

No.12 回答者： hondarawa 回答日時： 2024/07/12 23:18

これ、思いつくかと問われれば、誰でもすぐに思いつきそうな気はします。

しかしですね、理系文系関係なく、これと似たような例を、みんなどこかで見聞きした筈です。誰かに教えられた話を、自分の独創と思い込んでるだけかもしれません。
人間、自分だけで発想できることは限られます。全く、学習したことがなければ、案外、思いつかないかもしれません。
小学生が受験で正解できたとすれば、塾で習ったからでしょう。

で、この質問の主旨は「知ったかぶり男」をやり込めたい、という事でしょうか？
確かに、そう思いますよね。
この話が事実だったとして、エジソンならともかく、何でこの友人が威張るのでしょうか。

だったらですね、「そのアルキメデスの逸話は間違いだ」と言い返してやりましょう。
王冠を水に入れて、あふれた水量を量る？机上の空論です。
こんな方法では誤差が大きく、王冠と純金の比重を比較するのは無理です。
本当の方法はこうです。
王冠と純金の試料を天秤棒の両端に糸でぶら下げて水平にする。王冠と純金の質量は同じでなくとも、天秤棒の支点を調整すれば良い。そして、王冠と純金を一緒に水につける。王冠が下がったら混ぜ物あり、と判定される。
といった具合に、友達には、本で(ネットか？)読んだ知識を鵜呑みにするのではなく、自分の頭でよく考えるべきだよ、でなければ5,6歳の子供と同程度だ、とか言い返してあげましょう。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

>で、この質問の主旨は「知ったかぶり男」をやり込めたい、という事でしょうか？

いえ、別に・・・

お礼日時：2024/07/13 09:52

No.11 回答者： tknakamuri 回答日時： 2024/07/12 11:04

>１　物の体積、容積を計るために、水を利用する、

>というのは、理系、文系問わず、大人なら誰でも
>思いついて当たり前のことでしょうか？

思いつくというより、理系なら「知っている」でしょう。
アルキメデスの話は浮力の単元で習うので常識に近い。

ただ外形の体積しかわからないけどね。ガラスが厚いと
誤差が大きいでしょう。

私なら穴開けて水を入れてより正確に測りたい(^^;

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

理系の人なら知っているんですね。

>ただ外形の体積しかわからないけどね。ガラスが厚いと
>誤差が大きいでしょう。

>私なら穴開けて水を入れてより正確に測りたい(^^;

それはガラスの厚さを含めた、電球の体積を計る場合ですね。
ここで求められているのは、電球内の空気容量をいかにして算出するか？
です。

質問文に書いてありますが、エジソンは

>「そうかね、そんなに難しいかね？　私だったら電球に水を入れて、その水の容量を計るけどね」

と言っています。

お礼日時：2024/07/12 17:18

No.10 回答者： シロマメ 回答日時： 2024/07/10 23:32

１、誰でも思い付いて当たり前ではないでしょう。

２、私立学校であれば、出題されてもおかしくないと思います。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

私立学校なら出題されるんですね。

お礼日時：2024/07/12 17:15

No.9 回答者： masa2211 回答日時： 2024/07/10 07:24

＞１　物の体積、容積を計るために、水を利用する、というのは、

＞大人なら誰でも思いついて当たり前のことでしょうか？
当たり前と言わざるを得ません。
理由：小学校で習うから。
ネットで、「不定形　体積」で検索すれば多量ヒット。
以下によれば、小6。
https://www.ishikawa-c.ed.jp/content/tashikana/2 …

＞２　複雑な物体の体積を、物体を壊さずに計るには　という
＞入試問題は市（私？）立小学校、私立幼稚園でも出るような問題か？
断言できないが、たぶん違う。

理由の1
そもそも論。
・こんなものは（低学力レベル）でもわかる
というのは、単に、
・たいていの人が知ってる
という意味にほかならず、字句通りの意味ではない。
　※上司やクライアントが、「小学生でもわかるように書け」というのは
　　耳タコ。これって、論理の断絶はNG　と言っているわけで、
　　本当に小学生でもわかるように書くことを要求しているのではない。
よって、あなたの友人も、本当に小学校入試で出るとは思っておらず、単に誇張表現しているだけ。

理由の2
体積（容積）という単語を、幼稚園レベルの単語に落とし込むのが難しい。
「大きさ」だと、寸法の意味になってしまう。

理由の3
別解がある。
・質量（重量）を測って密度で割る。　（中学校の理科。）
まあ、材質がわかっている、容積ではなく体積　という条件付き。
よって、入試問題として不適切。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
小学校で習う問題なんですね。
ならばなぜエジソンの部下は思いつかなかったのでしょうか？
その時代は小学校では教えなかった、ということでしょうか？
それともアメリカの小学校では教えないんでしょうかね？

お礼日時：2024/07/12 17:15

No.8 回答者： BluePhantom 回答日時： 2024/07/09 20:10

本好きな子供なら、その手の逸話は凄く知っていると思いますよ。

例えば、古代に地球の円周を導き出した話とか、大きな象の体重を計る話とか、知っている子供なら、常識のように知っている話だったりします。
アルキメデスの体積を計る話はもちろん有名な話です。
息をするように本を読むような子供時代を過ごした人達に限りますので、漫画以外の活字だらけの本を好きで読まない多くの人達には、当てはまらないでしょうけれども。

実際にそうした逸話を知らずに発想できるかは、子供の頃に知ってしっまっているから検証は出来ません。ただ、応用は利くと思います。
基本的な数学は出来る訳ですし、難しい計算もありませんから。

私立の入試に出るかは知りません。幼稚園に入る前だと流石に知っている子供はほとんど居ないんじゃ無いかな?
どういう出題になるんだろう?

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

本好きな子供なら知っているんですね。

お礼日時：2024/07/12 17:13

No.7 回答者： Blueskylonely 回答日時： 2024/07/09 13:18

１の質問については、思いつくのでなく、義務教育で学んだ結果です。

誰でも、発想出来るものでない。

同等の難問にその友人が太陽の体積を求めよと言われてたら回答出来ますか。
ネットで調べるとか学校で習ったことでなく、自身で算出方法を導き出すのです。
直接手で触れられないモノを測る方法が思いつく知能があればです。

２の質問ですが、やはり何処かで学ばないと答えれれないから私立でも出されないと思う。知識量を比べるのでなく、思考力を問われるかと思う。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

お礼日時：2024/07/12 17:13

No.6 回答者： ご意見をお願いします。 回答日時： 2024/07/08 10:56

１　物の体積、容積を計るために、水を利用する、というのは、理系、文系問わず、大人なら誰でも思いついて当たり前のことでしょうか？

自分で思いつく人は少ないかもしれませんが、似たような話を知っている人は少なくないと思います。


２　複雑な物体の体積を、物体を壊さずに計るにはどうしたらいいでしょうか？　という入試問題は市立小学校、私立幼稚園でも出るような問題でしょうか？
　どこかの私立学校で出題された過去はあるでしょうか？

「複雑な図形の体積を求めよ」でしたら算数でよく見かける問題ですね。ちなみに「市立小学校」には入試はないと思います。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

お礼日時：2024/07/12 17:12

No.5 回答者： wellow 回答日時： 2024/07/07 22:21

＞１　物の体積、容積を計るために、水を利用する、というのは、理系、文系問わず、大人なら誰でも思いついて当たり前のことでしょうか？

はい。

＞２　複雑な物体の体積を、物体を壊さずに計るにはどうしたらいいでしょうか？　という入試問題は市立小学校、私立幼稚園でも出るような問題でしょうか？
＞　どこかの私立学校で出題された過去はあるでしょうか？

知りません。が、それを想起させるような類のエッセンスは、お受験校にはありそうです。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

お受験に出そうなんですね。

お礼日時：2024/07/12 17:12

No.4 回答者： oo14 回答日時： 2024/07/07 21:50

1.2に共通する回答ですが、

先日ＴＶでやってましたが、
タニタは体重計体組成計を開発するのに、
基礎的データをとるため、
従業員を水槽に沈めて、その体積を量っていたそうです。
アルキメデスのことは小学生時代での知識です。

お船では、排水量というのが一番重要な情報というのは
小学生でも知っていました。
造船王国だった日本で
ちょっとでも船に興味をもてば、
幼稚園児でも好きな船の排水量と他の船のそれは
一番最初に覚え比較する数値でした。
当然、船の排水量に関する問題は試験に出たはずです。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

従業員をプールに沈めていた、ってすごいですね。

お礼日時：2024/07/12 17:11