時計算の基本的な問題、標準的な問題については『算数のコツ(8)』でまとめました。

この稿で取り上げるのは、時計算の発展問題です。


例題1:図のように、1時、2時、3時、4時、5時しかなく、しか1も1時間が25分という特別な時計があります。短針が1から2まで1時間進む間に、長針はひとまわりします。
(1)現在1時です。いまから3時間15分前は何時何分をさしていましたか。
(2)3時5分のとき、長針と短針のつくる角の大きさは何度ですか。







(解き方)

問題文の読み取りと頭の切り替えにに苦労する問題です。

実際の時間のことは頭から取り去って、問題が指定した時間の世界だけで考えないといけません。

(1)現在1時です。いまから3時間15分前は何時何分をさしていましたか。

この時計の世界では、今より、1時間前は5時、2時間前が4時、32時間前が3時です。









さらにその15分前です。

1時間が25分の世界ですから、時計の1目盛りは25÷5=5分を表わしています。

15分前なので、3時からさらに15÷5=3目盛り、時計の長針をもどします。

長針の目盛りは文字盤の2のところにきます。
1目盛りが5分なので、5×2=10分です。

以上より、3時より1時間もどったあとの10分だから、2時10分が答えです。


(2)3時5分のとき、長針と短針のつくる角の大きさは何度ですか。

3時と3時5分を時計にかきこんで、目に見える形にして考えます。
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目盛りが5つあるので、360°÷5=72°、1目盛りは72°です。

3時ちょうどのとき、長針と短針のつくる角は72×3=216°、この角度より短針が進んだ分、角度が広がり、長針が進んだ分、角度は小さくなります。

短針は、5分で、短針が1時間に進む72°の5分の1だけ進みます。
72×1/5=72/5=14と2/5度(14.4度)です。

長針は、5分で1目盛り分の72°進みます。

以上より、216+14.4-72=158.4°


実際の時間のことを忘れて、問題が設定した時間の世界に入り込まないと解けない、そういう意味では、簡単ではあるが難しい問題だといえます。


例題2:0時から24時の間で、時計の長針と短針のつくる角が90°になるのは何回ありますか。

(解き方)

私が受験生だったら、100%まちがえてしまいそうな問題です。
まったく解き方の見当もつきません。

仕方がないので、0時から順番に、90°になる場合を頭のなかで思いうかべていきます。
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0時台だと、長針が短針より90°先行したときと、270°先行したときと、2回あります。
1時台も2回です。

ところが、2時台は1回しかありません(長針が270°先行したときにちょうど3時となり、3時台にふくまれてしまいます)。

4時台から7時台までは、短針の手前90°のところに長針がきたときと、長針が短針を90°追い越したときが2回ずつあります。

8時台は、長針が短針を90°追い越す時刻が9時ちょうどになってしまいますから、1回だけです。

9時台から11時台までは、短針から右に90°の位置に長針があるときと、短針の手前90°のところに長針が行ったときの2回ずつです。

つまり、0時から11時までの12回のうち、その時間台に2回90°になるのが10回、1回だけのときが2時と8時台の2回ということになります。

2×10+1×2=22回、これが、0時から12時までに長針と短針の角度が90°になる回数です。

問題は、0時から24時までをきいているので、22回×2=44回が答えだということになります。

この問題を解く過程と求めた答えは、覚えておいたほうがよい問題だと思われます。


例題3:2時と3時の間で、時計の長針の方向と12時の方向とでつくる角を短針が2等分するのは2時何分ですか。
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(解き方)

中学入試の問題を「方程式を使って解く」のは一種の邪道ですが、問題の中にはxか□を使って解いたほうがわかりやすいものがあります。
この問題などはその典型例だと思われます。

2時□分が求める時刻だとすると、12時の方向と長針とがつくる角は6×□です。

また、ちょうど2時のときに長針と短針のつくる角度が60°なので、2時□分に12時の方向と短針とがつくる角度は60°+0.5×□です。

そして、図をかいたらわかりますが、問題文の「時計の長針の方向と12時の方向とでつくる角を短針が2等分する」ときとは、長針が進んだ角度の半分のところに、短針がきたときです。

以上を式に書いてみると、
6×□×1/2=60+0.5×□
つまり、
3×□=60+0.5×□

等号の左側と右側を比べたとき、□のちがいの2.5個分が60であることがわかります。

よって、□1個分は、60÷2.5を計算して、60÷2.5=24分。

答えは2時24分だということになります。



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