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記号のつくり
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ヘクタールは,記号 ha で表されます。
h はSI接頭辞のヘクト(hecto)で,102 つまり 100 倍を意味します。a は面積の単位アール(are)です。ヘクト+アールをつなげて読んで「ヘクタール」となります。
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ha は SI併用単位
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ヘクタールは,非SI単位ですが,SI単位との併用が認められています。
SI単位では,接頭語は累乗より優先して作用すると決まっているので,km2 は 1000 m2ではなく,1000 m×1000 m=1000000 m2 となります。
5桁,6桁の数字の大小を一目で区別するのは難しいので,ha のような単位が間にあると便利です。日本では,ha だけでなく,SI単位との併用が認められていない a(アール)も,土地の面積を表すのに使うことができます。
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1 ha ってどのくらい?
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400 メートルトラックは,直線部分が 80 m の場合,次のような半円二つと長方形を組み合わせた図形になります。
この図形の面積 S を求めてみましょう。
カーブ部分の半径を r とすると,面積 S は半径 r の半円二つと,縦 2r,横 80 m の長方形を合わせたものになります。
\begin{align} S &= \cfrac{1}{2} \, π\,r^2 \times 2 \quad + \quad 2 \, r \times 80\,\text{m}\\ &= π r^2 + 160r\\ &= π \times \,(37.898 \,\text{m})^2 + 160 \,\text{m} \times 37.898 \,\text{m}\\ &= 4512.1 \,\text{m}^2 + 6063.7 \,\text{m}^2\\ &= 10575.8 \,\text{m}^2\\ &= 1.058 \,\text{ha} \end{align}
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400 メートルトラックのふしぎ
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前項で内側の面積を計算した 400 メートルトラック。念のため,周りの長さ l を求めてみましょう。
カーブ部分の半径を r とすると,周りの長さ l は半径 r の円周と,80\text{ m} の直線2本を合わせたものになります。
\begin{align} l &= 2πr + 80 \,\text{m} \times 2\\ &= 2πr + 160 \,\text{m}\\ &= 2π \times 37.898 \,\text{m} + 160 \,\text{m}\\ &= 398.120 \,\text{m} \end{align}
リオデジャネイロオリンピック(2016年)の男子 400\text{ m} の1位は 43.03 秒 で,それまでの世界記録 43.18 秒 を 0.15 秒 更新しました。
この速さを求めると,400\text{ m} \div 43.03\text{ s} = 9.296\text{ m/s} です。 先ほど足らなかった分にかかる時間は,(400\text{ m} - 398.120\text{ m})\div 9.296\text{ m/s} = 0.2022\text{ s} です。これでは,世界記録に影響してしまいますね。
実は,トラックの距離は縁石(→画像をクリック)から 30\text{ cm} のところを測定することが決まっています(縁石のないときは 20\text{ cm})。
黄色矢印部分が縁石それを加味して計算し直すと,次のようになります。
\begin{align} l &= 2πr + 160 \,\text{m}\\ &= 2π \times ( 37.898 \,\text{m} + 0.30 \,\text{m} ) + 160 \,\text{m}\\ &= 400.005 \,\text{m} \end{align}きちんと 400\text{ m} になっていました。