第354問の解答
問題[速さの問題]
マサルさんとトモエさんがそれぞれの直方体の容器(最初は空)にポンプで井戸水をくむことにしました。 まず2人は12時ちょうどに同時に井戸水をくみ始めました。
すると12時45分には2人の容器の水面の高さの差は9cmになっており、これを見たマサルさんはしばらく休むことにしました。すると1時ちょうどに2人の容器の水面の高さは同じになりました。
その後1時5分にマサルさんが再び水をくみ始め、トモエさんは休むことにしました。
マサルさんの容器とトモエさんの容器の水面の高さの差が再び9cmになったところで再びトモエさんが水をくみはじめ、マサルさんの容器がいっぱいになったところで2人同時に作業を中止したそうです。
このとき、マサルさんの容器とトモエさんの容器の水面の高さの差は14cmでした。では、マサルさんの容器の高さを求めてください。
解答例1
世羅君さん、ヒデー王子さん、拓パパさん、kasamaさん、Nakariさん、岩木伸二さん、小西孝一さん、M.Hossieさん、中村明海さん、ふじさきたつみさん、 DrKさん、トトロ@Nさん、kumaさん、クララさん、takaisaさん、辻。さん、あさみかずみさん、大岡 敏幸さん、ななしぞうさん、他
ダイアグラムを参考にして考えます。
縦軸を、マサルさんの容器とトモエさんの容器の水面差、横軸を経過時間にします。
最初の45分間で水面差が9cmになることから、5分間で1cmずつ差がつくことになります。
次の15分間で9cmの差がなくなったということは、トモエさんの汲む速さは5分間で3cm。
よって、次の5分間では、マサルさんのほうが3cm低くなります。また、マサルさんの汲む速さは、5分間で3+1=4cmと分かります。
従って、再び水面差が9cmになるには、9−(−3)=12cmだけマサルさんは汲むことに
なるので、所要時間は12cm/5分÷4cm=15分。最後に水面差が14cmになるのは、(14cm−9cm)÷1cm/5分=25分。
以上から、マサルさんが水を汲んでいる時間は、
0〜45分までの45分間と65分〜105分の40分間、
合計85分間と求まります。従って、この間に水面の高さは、4cm/5分×85分=4×17=68cm増えることになります。
よって、容器の高さは68cmとなります。
答: 68cm
以上