速さの問題
長さ 160 m の急行列車と、長さ 200 m の普通列車が、平行な 2 本のまっすぐな線路をそれぞれ一定の速さで走っています。急行列車は普通列車より速く走ります。2 つの列車が同じ向きに走るとき、急行列車の先頭が普通列車の最後尾に追いついてから、急行列車の最後尾が普通列車の先頭をはなれるまでに 45 秒かかります。また、2 つの列車が反対の向きに走るとき、2 つの列車の先頭どうしが出会ってから、最後尾どうしがはなれるまでに 9 秒かかります。普通列車の速さは秒速何 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
追いこすときも、すれちがうときも、2 つの列車が完全にはなれるまでに進む(近づく)道のりは、2 つの列車の長さの和です。
ヒント 2
追いこしにかかる時間からは速さの差、すれちがいにかかる時間からは速さの和がわかります。
ヒント 3
速さの差は 、速さの和は (m/秒) です。和差算で普通列車の速さを求めましょう。
答えと解説
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解説を読む
追いこすときも、すれちがうときも、進む道のりは 2 つの列車の長さの和
どちらの場合も、2 つの列車が完全にはなれるまでに、列車どうしの位置の関係が変わる道のりは
です。
同じ向き(追いこし)
同じ向きに走るとき、急行列車は普通列車に 1 秒間に(速さの差)だけ近づきます。360 m を 45 秒で追いこしたので、速さの差は
反対の向き(すれちがい)
反対の向きに走るとき、2 つの列車は 1 秒間に(速さの和)だけ近づきます。360 m を 9 秒ですれちがったので、速さの和は
和差算
速さの和が秒速 40 m、差が秒速 8 m で、普通列車のほうがおそいので、普通列車の速さは
(確かめ)急行列車は秒速 m。追いこしは (秒)、すれちがいは (秒) で合っています。
答えは秒速 16 m です。
別解
2 つの列車の長さの和は m。追いこすときも、すれちがうときも、進む(差・和の)道のりは 360 m。
同じ向きのとき: 速さの差で 360 m を 45 秒で進むので、速さの差は m/秒。
反対の向きのとき: 速さの和で 360 m を 9 秒で進むので、速さの和は m/秒。
和が 40、差が 8 なので、速いほう(急行)は m/秒、遅いほう(普通)は m/秒。
検算: 急行 24、普通 16 で、差は 8、和は 40。同じ向き: 秒、反対向き: 秒で一致する。