Aさんと弟の出会いの時間を求める物理の問題解説

数学

物理の問題でよく登場するのは、速さや距離に関する問題です。この問題では、弟が歩く速さとAさんが自転車で追いかける速さを元に、出会った時間を計算します。この記事では、問題の設定を整理し、出会いの時間を求めるための解法を分かりやすく解説します。

問題の設定と理解

この問題では、Aさんの家から1.2km離れた場所に郵便ポストがあり、弟が手紙を出すためにそのポストに向かいました。Aさんは弟が出発してから15分後に同じ道を自転車で追いかけ、途中で弟とすれ違います。

弟が歩く速さは毎分60mで、Aさんの自転車の速さは毎分190mです。この情報を元に、Aさんが弟と出会う時間を求めます。

解法のアプローチ

まず、この問題を解くためには、Aさんと弟の相対的な速さを求めることが大切です。弟は歩いてポストに向かっていますが、Aさんは自転車で追いかけているので、二人の相対的な速さを使って出会う時間を計算できます。

弟が進んだ距離とAさんが追いかける距離を計算し、相対速度を求めてその時間を出します。

相対速度の計算

まず、弟が出発してから15分後にAさんが出発します。その時点で、弟はどれくらい進んでいるかを計算します。弟が1分間に60m進むので、15分で進む距離は以下の通りです。

60m × 15分 = 900m

したがって、弟はAさんが出発する時点で900m進んでいます。

次に、相対速度を計算します。弟は歩いて進んでおり、速さは60m/分、Aさんは自転車で190m/分の速さです。二人の相対速度は、Aさんの速さから弟の速さを引いた値になります。

相対速度 = 190m/分 – 60m/分 = 130m/分

出会う時間の計算

出会う時間は、弟が進んだ距離(900m)を相対速度(130m/分)で割ることで求められます。

出会う時間 = 900m ÷ 130m/分 = 6.92分

したがって、Aさんが家を出発してから約7分後に、Aさんは弟と出会うことになります。

まとめ:出会いの時間を求める方法

この問題を解くためには、まず速さと距離の関係を理解し、相対速度を計算することが重要です。弟とAさんの相対的な速さを使って、出会う時間を求めることができました。

物理の問題では、問題の状況を正確に把握し、必要な公式を適切に使うことが重要です。今後も物理の問題を解く際には、このようなアプローチを活用していきましょう。

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