〔7〕速さの問題(過去問題)
(図)

問題の確認
1周150mの道の上に75m離たA地点とB地点があって、A地点の信号は10秒ごとに、B地点の信号は15秒ごとに青と赤を繰り返します。A地点、B地点では、到着と同時に赤になった人は止まり、到着と同時に青になった人はそのまま進みます。
太郎さんはA地点を信号が青になると同時に出発し、分速5mの速さで自転車で出発し、道を時計回りに回り続けます。このときB地点の信号も同時に青になりました。
このとき、(1)太郎さんが1周してA地点に到着するまで何秒かかるか、 (2)太郎さんが3周してA地点に到着するまでに何秒かかるか、 (3)太郎さんが80周してA地点に戻るまで何秒かかるか、 を求める。
1.(1)太郎さんが1周してA地点に到着するまで何秒かかるか求める
太郎さんが最初にB地点に到着するまでに15秒かかります。そのときB地点の信号はちょうど赤に変わるので、太郎さんは止まります。信号が青になるまで15秒待って出発し、それから15秒でA地点に到着します。だから、太郎さんが1回目にA地点に到着するまでの時間は45秒間です。
2.(2)太郎さんが3回目にA地点に到着するまでの時間を求める
太郎さんはA地点とB地点を行ったり来たりするので、ダイヤグラムを書いて考えます。
それに、A地点、B地点の信号の様子を書き込みます。上の図は、太郎さんが1回目にA地点に到着するまでの図です。
3.ダイヤグラムを書き進める
太郎さんが2回目にA地点に到着するのは75秒後、3回目にA地点に到着するのは110秒後です。
4.(3)太郎さんが80回目にA地点に到着するまでの時間を求める
回る回数が多いので、周期を考える
太郎さんが3回目にA地点に到着して5秒後、つまり、出発して120秒後、両地点の信号が青になり太郎君はA地点を出発します。これは、最初に出発する時の様子と同じです。だから、太郎さんは120秒ごとに同じ動きを繰り返し、その間に道を3周します。
5.80周の中に3周の周期が26回あって、さらに2周残る
周期を26回繰り返すのに、3120秒かかり、その後2周するのに75秒かかるので、全部で3195秒かかります。