カメとウサギの追いかけっこ問題は、相対速度の概念を使って解くことができます。この問題では、カメとウサギが異なる速さで進んでいることを考慮し、ウサギがカメに追いつく時間を求めます。相対速度の計算方法を理解すれば、こうした問題をスムーズに解けるようになります。
1. 問題の概要と条件
この問題では、5秒間でカメが8m進む間にウサギは21m進むという条件が与えられています。また、カメがウサギよりも208m先にいる状況です。この情報をもとに、ウサギがカメに追いつくまでにかかる時間を求めます。
まず、この問題を解くために必要な情報を整理しましょう。カメとウサギの移動速度に注目することで、相対速度を計算し、追いつく時間を求めることができます。
2. カメとウサギの速度を求める
カメとウサギの速度を求めるために、まずそれぞれの移動距離を時間で割りましょう。カメは5秒間に8m進むので、カメの速度は次のように計算できます。
カメの速度 = 8m ÷ 5秒 = 1.6m/秒
一方、ウサギは5秒間に21m進むので、ウサギの速度は次のように計算できます。
ウサギの速度 = 21m ÷ 5秒 = 4.2m/秒
3. 相対速度を使ってウサギの追いつく時間を求める
ウサギがカメに追いつくためには、ウサギとカメの速度差を計算し、その差をカメがウサギよりも進んでいる距離(208m)で割る必要があります。
カメとウサギの相対速度は、ウサギの速度からカメの速度を引いた値です。
相対速度 = 4.2m/秒 – 1.6m/秒 = 2.6m/秒
4. 追いつくまでの時間を計算する
ウサギがカメに追いつくための時間は、カメがウサギよりも進んでいる距離(208m)を相対速度(2.6m/秒)で割ることで求められます。
追いつく時間 = 208m ÷ 2.6m/秒 = 80秒
つまり、ウサギはカメに追いつくまでに80秒かかることが分かります。
5. まとめ:相対速度の重要性
この問題を解く際に重要だったのは、「相対速度」を理解し、実際にカメとウサギの速度差を計算して、追いつく時間を求めたことです。相対速度を使うことで、異なる速さで移動する物体の動きに関する問題を効率よく解くことができます。
相対速度を使った問題は、日常生活の様々なシーンにも応用できるため、ぜひ覚えておきましょう。これで、カメとウサギの追いかけっこ問題の解き方をマスターしました!
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