この計算ツールでできること
このツールは、算数・数学でおなじみの「流水算」を解くためのものです。流水算は「流れのある川を船で進む」状況をあつかう文章題で、使う公式は距離=速さ×時間というシンプルな関係だけ。考え方は世界共通なので、どの場面でも同じ手順で解けます。船が川を上った距離、その所要時間、そして川の流れの速さ(流速)を入力すると、静水時(流れがないとき)の船の速さ、実際の上り・下りの速さ、さらに同じ距離を下るのにかかる時間を一度に計算します。
基本の考え方
川を進む船は、流れによって速くなったり遅くなったりします。静水時の船の速さをB、流速をCとすると、流れに逆らって進む上りの速さは\(B - C\)、流れに乗って進む下りの速さは\(B + C\)になります。まず上りの距離と時間から上りの速さ(距離 ÷ 時間)を求め、これに流速を足せば静水時の速さ、さらにもう一度流速を足せば下りの速さが分かります。最後に距離を下りの速さで割れば、下りの所要時間が求められます。
使い方
上った距離(km または m)、上りにかかった時間(時・分・秒)、川の流れの速さ(km/h または m/s)を入力してください。ツール内部ですべてSI単位に変換して計算し、各速さを km/h と m/s の両方で、下りの時間を時・分・秒で表示します。
計算例
流速 1 km/h の川を、船が 3 時間かけて 12 km 上ったとします。上りの速さ:
$$v_{\text{up}} = \frac{12}{3} = 4 \text{ km/h}$$静水時の船の速さ:
$$v_{\text{boat}} = 4 + 1 = 5 \text{ km/h}$$下りの速さ:
$$v_{\text{down}} = 5 + 1 = 6 \text{ km/h}$$下りの所要時間:
$$t = \frac{12}{6} = 2 \text{ 時間}$$検算すると、4 km/h で 12 km の上りは 3 時間、6 km/h で 12 km の下りは 2 時間となり、いずれも辻褄が合います。
よくある質問
なぜ下りでは流速を2回足すのですか? 上りの速さは \(B - C\)、下りの速さは \(B + C\) で、その差はちょうど \(2C\) です。したがって「下りの速さ=上りの速さ + 流速×2」となります。
時間が 0 のときはどうなりますか? 時間は 0 より大きい必要があります。0 のままだと上りの速さが求められないため、ツールはその入力を無効として扱います。
船は流れより速くないといけませんか? はい。川を上るには、静水時の船の速さが流速を上回っていなければなりません。本ツールでは上りの距離と時間を正の値として入力するため、この条件は自動的に満たされます。