A町とB町の間は15km離れており、バスは時速45kmで往復しています。バスはA町またはB町に着くたびに8分停車します。田中さんは、A町を10時にバスと同時に出発し、歩いてB町に向かいました。田中さんが最後にすれ違ったバスがA町に着くのと同時にB町に到着しました。グラフは、バスと田中さんの出発してからの時刻と道のりを表しています。田中さんが出発後、2度目にバスに追い抜かれたのは何時何分ですか。

応用数学速さ距離グラフ線形計画法方程式時刻旅人算
2025/5/5

1. 問題の内容

A町とB町の間は15km離れており、バスは時速45kmで往復しています。バスはA町またはB町に着くたびに8分停車します。田中さんは、A町を10時にバスと同時に出発し、歩いてB町に向かいました。田中さんが最後にすれ違ったバスがA町に着くのと同時にB町に到着しました。グラフは、バスと田中さんの出発してからの時刻と道のりを表しています。田中さんが出発後、2度目にバスに追い抜かれたのは何時何分ですか。

2. 解き方の手順

まず、バスがA町とB町の間を往復するのにかかる時間と、停車時間を計算します。
バスが片道にかかる時間は 15km/45km/h=1/3h=2015km / 45km/h = 1/3 h = 20分 です。
バスがA町またはB町で停車する時間は8分です。
したがって、バスがA町を出発してB町に着き、8分停車して再びA町に戻ってくるまでにかかる時間は 20+8+20=4820分 + 8分 + 20分 = 48分 です。
グラフを見ると、バスは10時にA町を出発し、20分後の10時20分にB町に到着し、8分停車して10時28分にB町を出発し、20分後の10時48分にA町に到着します。
田中さんのグラフは直線なので、一定の速さで歩いていることが分かります。
田中さんは最後にすれ違ったバスがA町に着くのと同時にB町に到着したので、田中さんがB町に着くのは10時48分です。
田中さんは10時にA町を出発して10時48分にB町に到着したので、48分かけて15kmを歩いたことになります。
田中さんの速さは、15km/48=15km/(48/60)時間=18.75km/h15km / 48分 = 15km / (48/60)時間 = 18.75km/hとなります。
グラフから読み取ると、田中さんが最初にバスに追い抜かれたのは10時16分ごろ、2度目に追い抜かれたのは10時32分ごろであることが分かります。
グラフの交点を正確に読み取る必要があります。
バスがA町を出発してから田中さんに2度目に追いつくまでの時間を計算します。
田中さんの移動距離をdTd_T、バスの移動距離をdBd_Bとします。また、田中さんの速さをvTv_T、バスの速さをvBv_Bとします。
dT=vTtd_T = v_T \cdot t
dB=vBtd_B = v_B \cdot t
田中さんが2度目にバスに追いつかれるとき、バスはA町を出発してB町に行き、B町で停車し、A町に戻ってきます。つまり、バスはすでにA町とB町を往復し、A町に戻ってきています。田中さんが2度目にバスに追いつかれるのは、バスがA町に停車しているときだと考えられます。
田中さんが2度目にバスに追いつかれる時刻は、グラフから約10時32分と読み取れます。

3. 最終的な答え

10時32分

「応用数学」の関連問題

自動車の制動距離が速さの2乗に比例するとき、時速60kmでの制動距離が20mである。 (1) 時速$x$kmでの制動距離$y$mを$x$の式で表す。 (2) 制動距離が80mになるのは、時速何kmで走...

比例二次関数物理
2025/5/5

ある斜面でボールを転がしたとき、転がり始めてから $x$ 秒間に進む距離を $y$ mとすると、$y = 4x^2$ という関係がある。 2秒後から5秒後までの間にボールが進んだ距離(ソタ)と、その間...

運動二次関数平均速度
2025/5/5

31Vの電池と、2.0Ω, 6.0Ω, 14Ωの抵抗を回路に接続した場合について、以下の問いに答えます。 (1) 回路全体の合成抵抗を求めます。 (2) 2.0Ωの抵抗に流れる電流を求めます。 (3)...

電気回路オームの法則合成抵抗並列回路直列回路電流電圧
2025/5/5

31Vの電池と2.0Ω、6.0Ω、14Ωの抵抗が図のように接続された回路について、以下の4つの問題を解く。 (1) 回路全体の合成抵抗を求める。 (2) 2.0Ωの抵抗に流れる電流の強さを求める。 (...

電気回路オームの法則合成抵抗並列接続電流電圧
2025/5/5

3.0Ω、4.0Ω、12Ωの抵抗をそれぞれ図のように接続したときの合成抵抗を求める問題です。回路は3つあります。

電気回路抵抗直列回路並列回路合成抵抗
2025/5/5

池の周りに1周2.24kmのジョギングコースがある。田中さんとお父さんが同じ地点から同時に出発し、反対方向へ進むと10分ごとに出会い、同じ方向へ進むと60分ごとに田中さんがお父さんに追いつく。お父さん...

速さ距離方程式文章題
2025/5/5

池の周りのジョギングコース(1周2.24km)を、田中さんとお父さんが同じ地点から同時に出発する。反対方向へ進むと10分ごとに出会い、同じ方向へ進むと1時間10分ごとに田中さんがお父さんに追い越す。田...

速さ連立方程式距離時間文章問題
2025/5/5

5%グルコン酸クロルヘキシジン水溶液を希釈して0.2%の希釈液1000mLを作る問題です。 (1) 0.2%の希釈液1000mLには、何gの薬剤が含まれているか。 (2) 0.2%の希釈液1000mL...

濃度計算割合希釈
2025/5/5

一定の速さで走る電車がある。長さ270mのトンネルAを通過するのに25秒かかり、長さ850mのトンネルBに完全に隠れている時間が45秒である。電車の長さを求める。

速さ方程式線形方程式距離時間
2025/5/5

断面積が1.5 mm²、長さが30 cmの炭素棒の抵抗を測定したところ、5.0 Ωであった。この物質の抵抗率をΩ・m単位で求めよ。

物理電気抵抗単位換算公式
2025/5/5