速さの問題
一定の速さで走る列車 A があります。列車 A は、線路のそばに立っている電柱の前を通過するのに 秒かかり、長さ のトンネルに先頭が入ってから最後尾が出るまでに 秒かかります。
この列車 A が、同じ向きに秒速 で走っている長さ の列車 B に後ろから追いついてから、完全に追いこすまでに何秒かかりますか。ただし、「追いついてから完全に追いこすまで」とは、列車 A の先頭が列車 B の最後尾に追いついてから、列車 A の最後尾が列車 B の先頭をはなれるまでとします。
この問題で使うもの
- 通過算(説明と入口の問題)
- 速さ・時間・道のりの関係(説明と入口の問題)
- 小数の四則計算(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
電柱を通過するときとトンネルを通過するときで、列車 A が進む道のりがそれぞれ何と何の和になるかを考えましょう。
ヒント 2
つの場合の道のりの差はトンネルの長さ 、時間の差は 秒です。ここから列車 A の速さがわかります。
ヒント 3
列車 A は秒速 、長さ です。追いこすときは つの列車の長さの和を、速さの差で進むと考えます。
答えと解説
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解説を読む
電柱の前を通過するとき、列車 A は自分の長さの分だけ進みます。トンネルを通過するときは、(トンネルの長さ) (列車 A の長さ) だけ進みます。
この つを比べると、トンネルのほうが 多く進んでいて、かかった時間は 秒多くなっています。つまり、列車 A は 秒で 進むので、速さは
より秒速 です。
列車 A の長さは、 秒で進む道のりなので です。
列車 A が列車 B を追いこすとき、A は B より 多く進む必要があります。 秒間に A は B より 多く進むので、かかる時間は
別解
列車 A が電柱の前を通過する 6.4 秒で進む道のりが列車 A の長さです。
トンネルに先頭が入ってから最後尾が出るまでに進む道のりは「トンネルの長さ + 列車の長さ」で、40 秒かかります。
つまり、トンネルの長さ 840 m を進むのにかかる時間は (秒)です。
列車 A の速さは (秒速 25 m)。列車 A の長さは (m)。
追いこすとき、A の先頭が B の最後尾に追いついてから、A の最後尾が B の先頭をはなれるまでに、A は B に対して (m)多く進みます。
A と B の速さの差は (秒速 10 m)なので、かかる時間は (秒)。
検算: 36 秒で A は m、B は m 進み、差は m で、 と一致する。