このツールでできること
このツールは、算数でおなじみの「旅人算(たびびとざん)」の出会い算を解きます。AさんとBさんが一定の距離だけ離れた場所から、同時に向かい合って歩き出すとき、2人が出会うまでに何分・何秒かかるかを求めます。同じ考え方は、互いに近づいてくる2つの物体すべてに当てはまるため、学校の問題だけでなく、実際の物理計算にも使える普遍的な式です。
計算の公式
2人が向かい合って進むとき、2人の間の距離は、それぞれの速さを足し合わせた分だけ縮まっていきます。この合計を「近づく速さ(相対速度)」と呼びます。出会うまでの時間は、はじめの距離を近づく速さで割るだけで求められます。
$$t = \frac{d}{v_A + v_B}$$
割り算をする前に、すべての値の単位をそろえる必要があります。このツールでは距離をキロメートル、速さを時速(km/時)に自動で変換し、まず時間(時)を計算したうえで、時・分・秒に分けて表示します。
使い方
まず2人の間の距離を入力し、単位(メートルまたはキロメートル)を選びます。次に、それぞれの人の速さを入力し、m/分・m/秒・km/分・km/秒・km/時などの単位を選びます。結果は、出会うまでの時間を「時:分:秒」と小数の時間の両方で表示し、さらに2人がそれぞれ進む距離も示します。
計算例
距離 = 3400 m = 3.4 km。Aさんの速さ = 80 m/分 = 4.8 km/時。Bさんの速さ = 60 m/分 = 3.6 km/時。近づく速さ = \(4.8 + 3.6 = 8.4\) km/時。出会うまでの時間 $$t = \frac{3.4}{8.4} = 0.40476 \text{ 時間} = 24\text{分}17\text{秒}.$$ Aさんは約1.94 km、Bさんは約1.46 km進み、合計するとちょうど3.4 kmになります。
よくある質問
なぜ速さを引かずに足すのですか? 2人が同時に距離を縮めていくため、その効果が足し合わされるからです。速さを引くのは追いかけて追いつく「追いつき算」のときで、こちらは別の問題になります。
2人とも速さが0だとどうなりますか? どちらも動かないので、いつまでたっても出会いません。このツールは「近づく速さが0」と表示します。
単位を混ぜて入力できますか? はい。たとえばAさんをm/分、Bさんをkm/時で入力してもかまいません。各値は計算前に内部で自動変換されます。