速さの問題
長さ の上り列車が秒速 で走っています。この上り列車と、反対向きに走ってきた下り列車が出会ってから、すれちがい終わるまでに 秒かかりました。また、この下り列車は、長さ のトンネルに入り始めてから完全に出るまでに 秒かかりました。下り列車の長さは何 m ですか。
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)
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
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ヒント 1
すれちがいでは「2 つの列車の長さの和」を 2 つの列車が合わせて進みます。トンネルでは「トンネルの長さ + 列車の長さ」を列車が進みます。
ヒント 2
すれちがう 秒間に上り列車は 進むので、下り列車が 秒で進む道のりは「下り列車の長さ + 」です。
ヒント 3
下り列車が 秒で進む道のりは「下り列車の長さ + 」です。2 つの差から、 秒間に進む道のりがわかります。
答えと解説
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解説を読む
【すれちがいについて】
2 つの列車が出会ってからすれちがい終わるまでに、2 つの列車が進む道のりの合計は、2 つの列車の長さの和になります。
秒間に上り列車が進む道のりは
です。2 つの列車の長さの和は「 と下り列車の長さ」なので、 秒間に下り列車が進む道のりは
です。つまり、下り列車が 秒間に進む道のりは「下り列車の長さより 長い」ことがわかります。
【トンネルについて】
トンネルに入り始めてから完全に出るまでに下り列車が進む道のりは、「トンネルの長さ + 下り列車の長さ」です。つまり、下り列車が 秒間に進む道のりは「下り列車の長さより 長い」ことがわかります。
【2 つをくらべる】
線分図で 2 つをくらべると、 秒間に進む道のりと 秒間に進む道のりの差は
で、これが 秒間に進む道のりです。よって、下り列車の速さは
より、秒速 です。
下り列車が 秒間に進む道のりは で、これは下り列車の長さより 長いので、下り列車の長さは
です。
(確かめ)すれちがい: 秒。トンネル: 秒。どちらも条件に合います。
別解
出会ってからすれちがい終わるまでに、2 つの列車は合わせて「上り列車の長さ + 下り列車の長さ」を進みます。
上り列車の速さは秒速 18 m なので、下り列車の速さを秒速 □ m とすると、。
トンネルについては、。
1 つ目から、下りの長さは 。
これを 2 つ目に入れると 、つまり なので □ (秒速 20 m)。
下りの長さは (m)。
検算: すれちがい 。トンネル 。どちらも合う。