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2020 刑務官 No.12

 ある遊園地のあるアトラクションは,図のように前後一列に座席が並んでおり,各座席は,モーターを軸にして,正面を向いたまま時計回り又は反時計回りの一定の向きで回転するようになっている。各座席が回転するときの速さは,座席ごとに一定であり,毎秒1 回転又は毎秒2回転である。
 このアトラクションに乗ると,例えば,自分が時計回りに毎秒1 回転の速さで回転し,目の前の人が反時計回りに毎秒1 回転の速さで回転している場合,自分からは目の前の人が反時計回りに毎秒2 回転の速さで回転しているように見える。
 いま,A~Eの5 人が,図のような並び順でこのアトラクションに乗った。次のことが分かっ
ているとき,確実にいえるのはどれか。

○ Bからは,見かけ上,Aが反時計回りに毎秒1 回転の速さで回転しているように見えた。
○ Cからは,見かけ上,Bは回転していないように見えた。
○ Dからは,見かけ上,Cが時計回りに毎秒1 回転の速さで回転しているように見えた。
○ Eからは,見かけ上,Dが時計回りに毎秒3 回転の速さで回転しているように見えた。

1.Aは,実際は,時計回りに回転していた。
2.Bは,実際は,毎秒1 回転の速さで回転していた。
3.Cは,実際は,Aとは逆の向きに回転していた。
4.Dは,実際は,毎秒2 回転の速さで回転していた。
5.Eは,実際は,Cと同じ向きに回転していた。

 

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正答 1

一番最後の条件より、EからみてDが時計回りに毎秒3回転とある。回転は毎秒2回転か毎秒1回転のはずなので、同じ方向に回転していれば、回転の差は0か毎秒1回転のはずである。EとDは違う方向に回転していることがわかる。
EからみてDが時計回りであるから、Eは反時計回り、Dは時計回りである。次のように示すとする。E(反)、D(正)、また、二人の速さの差を足すと毎秒3回転になる。
最後から二つ目の条件より、Cは時計回りであり、同じ時計回りのDよりも早い速さ(毎秒2回転)で回っていることがわかる。したがって、Cの速さをC(正、2)と表す。数字は回転の速さ(毎秒2回転)を意味する。このとき、Dは時計回りでCより遅いので、(正、1)と表される。

これにより、E(反、2)、D(正、1)、C(正、2) となる。

BはCから見て回転していないように見えたので、BとCは同じ方向に同じ速さで回転していることがわかる。
したがってB(正、2)

Bから見てAは反時計回りに毎秒1回の速さにみえたということなので、A(正、1)となる。(Aが反時計回りだとすると、Bから見てAの速さは、毎秒3回転を超えてしまうからあり得ない)

したがって正答は1である。

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