ある空港にあるエスカレーターAとBに関する問題です。 - エスカレーターAは1階から3階まで7mを14秒で上昇します。 - エスカレーターBは3階から1階まで秒速0.35mで下降します。 グラフは、1階にいる太郎さんがエスカレーターAに乗り、1往復して1階に着くまでの時間 $x$ (秒) と、1階からの高さ $y$ (m) の関係を表しています。 (1) 1階からエスカレーターAに乗って10秒後に、太郎さんは1階から何mの高さにいるか。 (2) 太郎さんが3階にいた時間は何秒か。 (3) 太郎さんが2回目に1階から4.9mの高さにいるのは、1階からエスカレーターAに乗ってから何秒後か。

応用数学速度グラフ一次関数距離時間
2025/4/16

1. 問題の内容

ある空港にあるエスカレーターAとBに関する問題です。
- エスカレーターAは1階から3階まで7mを14秒で上昇します。
- エスカレーターBは3階から1階まで秒速0.35mで下降します。
グラフは、1階にいる太郎さんがエスカレーターAに乗り、1往復して1階に着くまでの時間 xx (秒) と、1階からの高さ yy (m) の関係を表しています。
(1) 1階からエスカレーターAに乗って10秒後に、太郎さんは1階から何mの高さにいるか。
(2) 太郎さんが3階にいた時間は何秒か。
(3) 太郎さんが2回目に1階から4.9mの高さにいるのは、1階からエスカレーターAに乗ってから何秒後か。

2. 解き方の手順

(1) エスカレーターAの速度は 7 m/14 s=0.5 m/s7 \text{ m} / 14 \text{ s} = 0.5 \text{ m/s} です。
10秒後の高さは、速度 ×\times 時間で計算できます。
0.5 m/s×10 s=5 m0.5 \text{ m/s} \times 10 \text{ s} = 5 \text{ m}
(2) グラフを見ると、太郎さんが3階(7m)にいた時間は、14秒から88秒までです。
よって、3階にいた時間は 8814=7488 - 14 = 74 秒です。
(3) 太郎さんが1回目に4.9mの高さにいるのは、エスカレーターAに乗ってから tt 秒後とすると、
0.5t=4.90.5t = 4.9
t=4.90.5=9.8t = \frac{4.9}{0.5} = 9.8 秒後です。
2回目に1階からエスカレーターAに乗るまでの時間は、グラフから読み取ると、108秒です。
2回目にエスカレーターAに乗り始めてから tt' 秒後に高さが4.9mになるとすると、
0.5t=4.90.5t' = 4.9
t=4.90.5=9.8t' = \frac{4.9}{0.5} = 9.8 秒後です。
したがって、2回目に1階から4.9mの高さにいるのは、1階からエスカレーターAに乗ってから
108+9.8=117.8108 + 9.8 = 117.8 秒後です。

3. 最終的な答え

(1) 5 m
(2) 74 秒
(3) 117.8 秒

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