海洋の問題
沖合の地点 P で津波が発生し、まっすぐ沿岸の地点 Q に向かって伝わった。P から Q までの経路は、次の表のように水深の異なる 2 つの区間に分けられ、各区間の中では水深は一定とする。
| 区間 | 距離 | 水深 |
|---|---|---|
| 区間 A(P 側) | ||
| 区間 B(Q 側) |
津波の速さ は、水深を 、重力加速度の大きさを として で表されるものとする。津波が P で発生してから Q に到達するまでの時間は何分か。整数で求めよ。
この問題で使うもの
- 津波の到達時間(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(22 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
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
技能「津波の到達時間」を使います。水深が違うと津波の速さも違うので、区間ごとに速さと通過時間を求め、最後に足し合わせます。
ヒント 2
各区間の速さは 、通過時間は「距離 ÷ 速さ」で求めます。距離は m に直してから割りましょう。
ヒント 3
区間 A の速さは 、区間 B の速さは です。それぞれの通過時間(秒)を求めて足し、分に直しましょう。
答えと解説
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解説を読む
技能「津波の到達時間」を使います。水深ごとに速さが違うので、区間ごとに「速さ → 通過時間」を求めてから足し合わせます。
手順 1 区間 A の速さと通過時間
距離は なので
手順 2 区間 B の速さと通過時間
距離は なので
手順 3 通過時間を足し合わせる
よって、答えは 分です。区間 B は距離が区間 A の しかないのに、浅くて津波が遅くなるため、通過に区間 A の もの時間がかかっています。
別解
区間 A の速さは m/s で、距離 m なので時間は s。区間 B の速さは m/s で、距離 m なので時間は s。合計は s 分。検算: 区間 A は 30 分、区間 B は 10 分で 分となり一致する。