✨ ベストアンサー ✨
弧の部分を転がしている時、地面との接点をHとすると、PHは直線と垂直で、その長さは扇形の半径の3です。つまり、地面とPとの間の距離は常に3であり、弧の部分を転がしている間、Pは直線を描くことになります。(あるいは、扇形の代わりに半径3の円を転がすと考えると分かりやすいと思います。円を転がす時、中心は常に地面から同じ高さにあることは想像しやすいはずです。)
よってあとは、このPが動く線分の長ささえ求めれば良いということになります。この長さは、弧を転がす際に扇形が転がった地面の長さに等しいから、すなわち扇形の弧の長さに等しいということになります。
ちなみに左右の部分は、質問者様の図の通り90°の扇形で問題ないと思います。