いろいろな文章題の問題
ある井戸には、はじめにある量の水がたまっていて、毎分一定の量の水がわき出ています。くみ上げる力が同じポンプを 4 台使うと 30 分で、6 台使うと 18 分で井戸の水はなくなります。はじめはポンプを 3 台使ってくみ上げ、くみ上げ始めてから 15 分後にポンプを 4 台増やして、7 台でくみ上げました。井戸の水がなくなるのは、くみ上げ始めてから何分後ですか。
この問題で使うもの
- ニュートン算(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(4 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
ポンプ 1 台が 1 分間にくみ上げる量を 1 として、4 台で 30 分、6 台で 18 分のときにくみ上げた量をそれぞれ求めましょう。
ヒント 2
2 つのくみ上げた量の差は、12 分の間にわき出た水の量です。そこから毎分わき出る量と、はじめにたまっていた量がわかります。
ヒント 3
毎分わき出る量は 1、はじめの量は 90 です。3 台で 15 分くみ上げたあとに残る量を求め、7 台のときに毎分いくつずつ減るかを考えましょう。
答えと解説
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解説を読む
ポンプ 1 台が 1 分間にくみ上げる水の量を とします。
わき出る水の量とはじめの水の量を求める
- 4 台で 30 分: くみ上げた量は
- 6 台で 18 分: くみ上げた量は
くみ上げた量は「はじめの水の量」と「その間にわき出た水の量」の和です。2 つの差 は、 (分) の間にわき出た水の量にあたります。
よって、毎分わき出る水の量は です。
はじめの水の量は、 から 30 分間にわき出た をひいて
です。
3 台で 15 分くみ上げたあと
3 台では毎分 くみ上げ、 わき出るので、水は毎分 ずつ減ります。15 分では 減るので、残りは
7 台にしてから
7 台では水は毎分 ずつ減るので、残り がなくなるのに
かかります。
くみ上げ始めてからは
答えは 25 分後です。
別解
ポンプ 1 台が 1 分でくみ上げる量を 1 とする。
4 台で 30 分: くみ上げた量は 。6 台で 18 分: くみ上げた量は 。どちらも「はじめの水 + わき出た水」にあたる。2 つのちがいは で、これは、わき出る時間のちがい (分)の間にわき出る水の量にあたる。よって 1 分にわき出る水は 。はじめにあった水は 。
次に、3 台で 15 分くみ上げる。くみ上げる量は 、15 分でわき出る水は 。はじめの水 90 から、 が残る。
そのあと 7 台でくみ上げる。1 分あたり、くみ上げる量 7 に対してわき出る水 1 なので、1 分に ずつ減る。(分)。
くみ上げ始めてから (分後)。
検算: 4 台で 30 分なら 、6 台で 18 分なら で合う。25 分でわき出た水は 25、はじめの水 90 と合わせて 115。くみ上げた量は で一致する。