津波の伝わる速さ $V$ [m/s] は、$V = \sqrt{gh}$ という式で求められる。ここで、$g$ は重力加速度 [m/s$^2$]、$h$ は津波が伝わる海域の深さ [m] である。 問題は以下の3点です。 (2) 太平洋の平均の深さを4000m、重力加速度を10 m/s$^2$ としたとき、津波の速さ $V$ [m/s] を求める。 (3) (2) で求めた値を時速 [km/h] に換算する。 (4) チリ・日本間の距離を 17000 km とすると、日本に到着したのは何時間後か(小数第一位を四捨五入)。

応用数学物理速度距離時間平方根
2025/5/15

1. 問題の内容

津波の伝わる速さ VV [m/s] は、V=ghV = \sqrt{gh} という式で求められる。ここで、gg は重力加速度 [m/s2^2]、hh は津波が伝わる海域の深さ [m] である。
問題は以下の3点です。
(2) 太平洋の平均の深さを4000m、重力加速度を10 m/s2^2 としたとき、津波の速さ VV [m/s] を求める。
(3) (2) で求めた値を時速 [km/h] に換算する。
(4) チリ・日本間の距離を 17000 km とすると、日本に到着したのは何時間後か(小数第一位を四捨五入)。

2. 解き方の手順

(2) 津波の速さ VV [m/s] を V=ghV = \sqrt{gh} で計算する。g=10g = 10 m/s2^2h=4000h = 4000 m を代入する。
V=10×4000=40000=200V = \sqrt{10 \times 4000} = \sqrt{40000} = 200 m/s
(3) 求めた速さを km/h に換算する。1 m/s は 3.6 km/h なので、200 m/s を km/h に変換するには 3.6 を掛ける。
200 m/s×3.6=720200 \text{ m/s} \times 3.6 = 720 km/h
(4) チリから日本までの距離を速さで割って、到着時間 [時間] を求める。距離 17000 km を速さ 720 km/h で割る。
時間=距離速さ=17000 km720 km/h23.61\text{時間} = \frac{\text{距離}}{\text{速さ}} = \frac{17000 \text{ km}}{720 \text{ km/h}} \approx 23.61 時間
小数第一位を四捨五入すると 24 時間となる。

3. 最終的な答え

(2) 津波の速さ V=200V = 200 m/s
(3) 時速 720 km/h
(4) 約 24 時間後

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