A駅からB駅までは20km、C駅までは45km離れている。9時にA駅を出発したバスがC駅に到着するまでのグラフが与えられている。 (1) このバスの速さは時速何kmか? (2) このバスがB駅に到着した時刻にC駅を出発し、バスの通る道を時速15kmで自転車でA駅に向かう人が、このバスとすれちがう時刻を求めなさい。

応用数学速さ距離時間グラフ方程式移動
2025/3/31
## 問題の解答

1. 問題の内容

A駅からB駅までは20km、C駅までは45km離れている。9時にA駅を出発したバスがC駅に到着するまでのグラフが与えられている。
(1) このバスの速さは時速何kmか?
(2) このバスがB駅に到着した時刻にC駅を出発し、バスの通る道を時速15kmで自転車でA駅に向かう人が、このバスとすれちがう時刻を求めなさい。

2. 解き方の手順

(1)
グラフから、バスはA駅からC駅まで45kmを120分(2時間)かけて移動していることがわかる。よって、バスの速さは、
45km/2時間=22.5km/45km / 2時間 = 22.5km/時
(2)
まず、バスがB駅に到着する時刻を求める。グラフから、バスはA駅からB駅(20km)まで60分(1時間)で移動している。したがって、9時にA駅を出発したバスは、10時にB駅に到着する。
次に、バスがB駅を出発しC駅に到着するまでにかかる時間を求める。グラフから、B駅からC駅までの距離は25kmであり、時間は60分間なので、速さは (45-20) km/ 60分 = 25km/60=25km/25 km / 60分 = 25km/時
バスと自転車が出会う時刻をx分後とする(B駅到着後)。
バスは10時にB駅を出発してからx分後に、B駅から25/60xkm25/60 * x km の地点にいる。
自転車は10時にC駅を出発してからx分後に、C駅から15/60xkm15/60 * x km の地点にいる。
バスと自転車が出会う地点は同じなので、B駅からC駅までの距離は25kmより、
25/60x+15/60x=2525/60 * x + 15/60 * x = 25
40/60x=2540/60 * x = 25
x=2560/40=37.5x = 25 * 60 / 40 = 37.5 分後。
したがって、バスと自転車が出会う時刻は、10時37.5分、つまり10時37分30秒となる。

3. 最終的な答え

(1) 時速22.5km
(2) 10時37分30秒

「応用数学」の関連問題

問題文は、物理法則の中には発見者の名前が付けられているものがある例として、ボイルの法則やケプラーの法則を挙げています。そして、万有引力の法則が距離の二乗に反比例する「逆二乗の法則」であることを説明して...

万有引力逆二乗の法則物理法則
2025/4/11

実ポテンシャル $V(x)$ 中の質量 $m$ の粒子を考えます。波動関数 $\Psi(x,t)$ は $x \to \pm \infty$ で $\Psi, \partial \Psi / \par...

量子力学期待値Ehrenfestの定理ハミルトニアン運動方程式
2025/4/11

問題18は、18.5 w/v% NaOH水溶液(密度d=1.05 g/mL)100 mLの溶液の質量を求める問題です。 問題19は、5% NaOH水溶液(密度d=1.05 g/mL)10.5 gの溶液...

濃度計算溶液質量パーセント濃度密度体積
2025/4/11

19.5% NaOH水溶液の密度が $d=1.05$ であるとき、10.5gの溶液の体積を求めます。

化学密度体積質量計算
2025/4/11

単純梁に等分布荷重が作用しているとき、A点とB点における曲げモーメント $M_A$ と $M_B$ の値を求め、選択肢の中から正しい組み合わせを選び出す問題です。等分布荷重の大きさは $w = 2 \...

構造力学曲げモーメント単純梁等分布荷重モーメント
2025/4/11

図5のAからDの4つの単純梁について、それぞれの梁に生じる最大せん断力の絶対値を求め、それらの大小関係を比較する問題です。

構造力学せん断力単純梁モーメント力学
2025/4/11

単純梁に等分布荷重が作用している時、点Aにおける曲げモーメント $M_A$ と点Bにおける曲げモーメント $M_B$ を求め、選択肢の中から正しい組み合わせを選びます。等分布荷重の大きさは $w = ...

構造力学曲げモーメント単純梁等分布荷重
2025/4/11

図2に示すような分布荷重の合力の作用線からA点までの距離を求める問題です。分布荷重は、等分布荷重と三角形分布荷重が組み合わさった形をしています。

分布荷重合力モーメント力学積分
2025/4/11

図1に示すように、4つの力 $P_1$, $P_2$, $P_3$, $P_4$ が釣り合っている。$P_1 = 6 \text{kN}$ のとき、$P_2$ の値を5つの選択肢から選ぶ。図には距離の...

力の釣り合いモーメント力学ベクトル
2025/4/11

物体の位置 $x(t)$ が時間 $t$ の関数として $x(t) = 6t + 9$ で与えられている。時刻 $t=0$ s と $t=1$ s における物体の $x$ 座標を計算し、この物体の速さ...

物理運動速度一次関数
2025/4/11