生物のからだのはたらきの問題

A さんをふくむ 8 人が輪になって手をつなぎ、次の実験を行った。

1. A さんは右手にストップウォッチを持ち、左手でとなりの人の右手をにぎると同時にストップウォッチをスタートさせる。
2. 右手をにぎられた人は、すぐに左手でとなりの人の右手をにぎる。これを順に続ける。
3. 最後の人が A さんの右手首をにぎったら、A さんはすぐにストップウォッチを止める。

この実験を 3 回行ったところ、ストップウォッチの記録は $2.42$ 秒、$2.38$ 秒、$2.40$ 秒であった。3 回の記録の平均から考えると、1 人が手をにぎられてから次の人の手をにぎるまでにかかる時間は何秒ですか。ただし、A さんが右手首をにぎられてからストップウォッチを止めるまでの時間も、ほかの人が手をにぎられてから次の人の手をにぎるまでの時間と同じとし、8 人ともこの時間は等しいものとする。

何人かが輪になって手をつなぎ、次の実験を行った。

1 人目の人がストップウォッチをスタートさせると同時に、となりの人の手をにぎる。手をにぎられた人は、にぎられたらすぐに反対の手でさらにとなりの人の手をにぎる。これを順に行い、最後の人が 1 人目の人の手をにぎったら、1 人目の人はすぐにストップウォッチを止める。

• 10 人で行ったとき、ストップウォッチの示した時間は $2.7$ 秒であった。
• 16 人で行ったとき、ストップウォッチの示した時間は $4.2$ 秒であった。

1 人目の人がストップウォッチをスタートさせ、手をにぎられてから止めるまでにかかる時間は人数によらず一定であり、1 人目以外の人が手をにぎられてからとなりの人の手をにぎるまでの時間は、どの人も同じであるとする。

また、1 人目以外の人が手をにぎられてからとなりの人の手をにぎるまでの間に、信号は手の皮膚から感覚神経とせきずいを通って脳まで $0.9\text{m}$、脳からせきずいと運動神経を通って反対の手の筋肉まで $0.9\text{m}$ 伝わるものとし、神経を信号が伝わる速さは $60\text{m/s}$ とする。残りの時間はすべて脳で判断して命令を出すのにかかる時間であるとすると、1 人あたりの脳で判断して命令を出すのにかかる時間は何秒ですか。

3 本の試験管 1, 2, 3 に、同じ濃さのうすいデンプン溶液を $10\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$ ずつ入れ、さらに次のものを $2\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$ ずつ加えた。

• 試験管 1：水
• 試験管 2：一度沸騰させてから $40{}^{\circ }\mathrm{C}$ まで冷ましただ液
• 試験管 3：うすめただ液（加熱していないもの）

3 本の試験管を約 $40{}^{\circ }\mathrm{C}$ の湯に 10 分間入れたあと、それぞれにヨウ素液を数滴加えたところ、結果は次のようになった。

ヨウ素液はデンプンがあると青紫色になるものとする。この結果から、デンプンが分解されてなくなったと判断できる試験管はどれか。試験管の番号で答えよ。

ある人が、右手の皮ふにものがふれたのを感じたら、すぐに右手を動かすという反応を行った。このとき、刺激を受けてから手が動き始めるまでの時間（反応時間）は 0.18 秒だった。

この反応で、信号は右手の皮ふから感覚神経とせきずいを通って脳まで 1.0 m 伝わり、脳からせきずいと運動神経を通って右手の筋肉まで 1.0 m 伝わるものとする。神経を信号が伝わる速さはどこでも 50 m/s とし、反応時間は「神経を信号が伝わる時間」と「脳で判断する時間」の合計であるとする。

このとき、脳で判断するのにかかった時間は何秒ですか。

同じ種類で、大きさと葉の枚数がほぼ同じ 2 本のホウセンカの枝 A, B を用意した。A はそのままにし、B はすべての葉を切り取って、切り口にワセリンをぬった。A, B 以外の条件はすべて同じにして、同じ量の水を入れた 2 本のメスシリンダーにそれぞれさし、水面に少量の油を浮かべた。明るく風通しのよい場所に 3 時間置いたところ、メスシリンダーの水の減少量は次のようになった。

水の減少量は、枝から蒸散した水の量に等しいものとする。この 3 時間で、A の葉から蒸散した水の量は何 $\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$ か。