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사고력 · 초6-1 비와 비율 (2)

문제

뉴튼산

목장에는 이미 풀이 나 있고 날마다 같은 양이 새로 자랍니다. 같은 목장이 소 15마리를 20일 동안 먹입니다. 소 30마리는 8일 동안 먹입니다. 소 10마리가 며칠 동안 먹을 수 있는지 구합니다.
the amount of grass 15 cows eat in 20 days the amount of grass 30 cows eat in 8 days the amount of grass there was at the start x × 20 15 × 20 the amount of grass there was at the start difference
내 답
풀이 과정
전략 그림 그리기 — 이 문제의 함정은 목장의 풀을 정해진 한 무더기로 여기는 것입니다. 그렇지 않습니다. 소가 먹는 동안에도 날마다 풀이 보태지므로 숨은 양이 둘, 곧 처음에 있던 풀의 양과 하루에 자라는 양이 있고, 한 경우만으로는 이 둘을 갈라낼 수 없습니다. 그 일을 해내는 것이 띠그림입니다. 두 경우를 왼쪽 끝을 맞춘 띠로 그리면 똑같은 처음 조각이 나란히 겹치므로, 두 띠는 오른쪽의 자란 풀 조각에서만 차이가 납니다. 한 띠를 다른 띠에 맞대어 놓고 남는 부분을 읽는 것은 눈으로 하는 뺄셈이어서, 처음에 있던 풀의 양이 스스로 지워지고 순전히 자란 풀만 남습니다. ㉠을 알아내고 나면 처음에 있던 풀의 양은 어느 띠에서든 떨어져 나오고, 마지막 물음은 작은 문제 하나가 더 붙는 정도입니다.
1STEP 1

띠 하나가 무슨 뜻인지 말해 보기

먹은 풀은 처음 풀 더하기 자란 풀입니다.

15 × 20 = (처음에 있던 풀의 양) + ㉠ × 20
2STEP 2

(1) 아래쪽 띠 채우기

30마리 8일도 같은 방법으로 띠를 그립니다.

30 × 8 = (처음에 있던 풀의 양) + ㉠ × 8
3STEP 3

(1) 차를 나타내는 빈 네모 채우기

두 띠의 차는 60입니다.

㉠ × 20 - ㉠ × 8 = ㉠ × 12 그리고 15 × 20 - 30 × 8 = 300 - 240 = 60
4STEP 4

(2) 하루에 자라는 풀의 양 ㉠ 구하기

그 차가 12일치 자람이라 하루에 5씩 자랍니다.

㉠ × 12 = 60 → ㉠ = 60 ÷ 12 = 5
5STEP 5

㉠의 단위를 읽어 보기

자라는 양은 소 5마리 몫과 같습니다.

㉠ = 5 = 소 5 마리의 하루치 먹이
6STEP 6

(3) 처음에 있던 풀의 양 구하기

처음에 있던 풀은 200입니다.

(처음에 있던 풀의 양) = 15 × 20 - 5 × 20 = 300 - 100 = 200
7STEP 7

다른 띠로 처음 양을 확인하기

다른 띠로 확인해도 200입니다.

30 × 8 - 5 × 8 = 240 - 40 = 200 ✓
8STEP 8

(4) 소 10마리가 며칠 동안 먹을 수 있는지 구하기

10마리는 하루에 5씩 축내니 40일입니다.

10 - 5 = 5 (하루에 줄어드는 양), 200 ÷ 5 = 40 (일)
9STEP 9

40일을 띠그림으로 다시 확인하기

띠그림으로 다시 세어도 40일입니다.

10 × 40 = 400 그리고 200 + 5 × 40 = 200 + 200 = 400 ✓
정답
40
200 ÷ 5 = 40
모든 수가 소 한 마리의 하루치 먹이라는 같은 단위로 재어져 있으므로 더하고 뺀 것이 모두 정당합니다. 답의 크기도 두 가지로 따져 볼 수 있습니다. 먼저 주어진 두 경우의 흐름입니다. 소 15마리는 20일, 소 30마리는 겨우 8일이니 소가 더 적으면 20일보다 오래 버텨야 하고, 소 10마리가 40일이라는 답은 여기에 들어맞습니다. 다음으로 자라는 풀이 하루에 소 5마리분이므로, 소 10마리는 쌓여 있던 200에 대해서는 사실상 소 5마리만큼만 축내는 셈입니다. 축내는 속도가 절반이 되면 15마리 때에 견주어 버티는 날은 대략 두 배가 되는데, 20일이 40일로 늘어난 것이 정확히 그 모습입니다. 틀린 생각이 무엇을 예측하는지도 볼 만합니다. 목장의 풀이 정해진 한 무더기라면 소 15마리 20일에서 300이 되어 소 10마리는 30일을 버텨야 합니다. 그런데 같은 무더기가 소 30마리 8일에 맞으려면 240이어야 하니 앞뒤가 맞지 않습니다. 주어진 두 경우가 함께 참일 수 있는 길은 풀이 자라는 것뿐입니다. 마지막으로 답이 자연수 날수이고 10 × 40 = 200 + 5 × 40이라는 균형이 딱 떨어지므로, 풀은 하루 중간이 아니라 그날에 정확히 떨어집니다.
핵심 정리

소가 먹는 동안에도 풀은 계속 자랍니다. 두 이야기를 띠로 나란히 세워 빼면, 구할 수 없던 처음의 풀이 스스로 사라집니다.

  • 띠 하나가 무슨 뜻인지 말해 보기
  • (1) 아래쪽 띠 채우기
  • (1) 차를 나타내는 빈 네모 채우기
  • (2) 하루에 자라는 풀의 양 ㉠ 구하기
  • ㉠의 단위를 읽어 보기
  • (3) 처음에 있던 풀의 양 구하기
  • 다른 띠로 처음 양을 확인하기
  • (4) 소 10마리가 며칠 동안 먹을 수 있는지 구하기
  • 40일을 띠그림으로 다시 확인하기