数的処理の泉
AI公務員予備校

通過算・流水算

数的推理 解法ガイド

通過算・流水算は、公務員試験の数的推理で毎年出題される頻出パターンです。「列車の通過算」「流水算の基本」「流水算と速さの比」「飛行機と気流」の4つのタイプに分かれます。共通するコツは「移動距離と速さの関係を正しくつかむ」こと。列車の長さや川の流れなど、普通の速さの問題にはない要素が加わりますが、公式さえ押さえれば得点源にできるパターンです。

タイプひとことで言うと頻出度難易度の目安
列車の通過算列車がすれ違う・追い越す・トンネルを通る時間を求める
流水算の基本川の流れがある中で船の速さや距離を求める
流水算と速さの比速さの比から往復時間や距離を求める
流水算の応用(飛行機と気流)ジェット気流を流水算に見立てて飛行時間を求める
すぐに問題を解きたい方はこちら → 「通過算・流水算」の問題演習をする

このパターンで頻出の用語と公式

通過算・流水算のどのタイプでも繰り返し使う基本の公式です。ここで押さえておくと、各タイプの解説がスムーズに読めます。

この問題で使う用語と公式

速さの3公式

  • 距離 = 速さ × 時間
  • 速さ = 距離 ÷ 時間
  • 時間 = 距離 ÷ 速さ

時速・分速・秒速の換算

速さの単位変換は通過算・流水算で頻出です。コツは「時速が18の倍数なら、秒速が整数になる」ことを覚えておくこと。

  • 時速 → 秒速:÷ 3.6(= ÷ 3600 × 1000)
  • 秒速 → 時速:× 3.6

よく出る換算値:時速36km/h → 秒速10m/s、時速72km/h → 秒速20m/s、時速108km/h → 秒速30m/s、時速180km/h → 秒速50m/s

例:時速108km → 108 ÷ 3.6 = 秒速30m

流水算の基本公式

  • 下り(川を下る・追い風)の速さ = 静水時の速さ + 流速
  • 上り(川を上る・向かい風)の速さ = 静水時の速さ − 流速

「静水時の速さ」とは、川の流れがないときの船自体の速さのことです。追い風なら流れに乗って速くなり、向かい風なら流れに逆らって遅くなります。

同じ距離なら速さと時間は反比例する

速さの比と時間の比は逆比の関係。例:下りの速さ:上りの速さ = 3:1 → 下りの時間:上りの時間 = 1:3


1. 列車の通過算

この問題で使う用語と公式

通過算とは

列車のように「長さのある物体」が何かを通過するとき、移動距離に列車自身の長さが含まれるのがポイントです。普通の速さの問題と違い、「先頭が出会った瞬間」から「最後尾が離れる瞬間」までを考えます。

通過算の3パターン

  • すれ違い(対向する2台): 移動距離 = 2台の長さの、使う速さ = 速さの
  • 追い越し(同方向の2台): 移動距離 = 2台の長さの、使う速さ = 速さの
  • トンネル・鉄橋を通過: 移動距離 = 列車の長さ + トンネルの長さ、使う速さ = 列車の速さ

すれ違いと追い越しで移動距離(長さの和)は同じですが、速さが「和」と「差」で異なります。ここを間違える人が非常に多いので要注意です。

速さの単位換算(復習)

  • 時速 → 秒速:÷ 3.6
  • コツ:時速が18の倍数なら秒速が整数になる

こういう問題が出る

「時速108kmの特急列車(長さ290m)と時速90kmの貨物列車(長さ480m)がすれ違うのに何秒かかるか」のように、列車どうしのすれ違い・追い越しの時間や、列車がトンネルを通過する時間を求める問題です。

こう考える

単位を揃える: 時速が与えられたら秒速に変換する(÷ 3.6)
移動距離を求める: 上の表に当てはめて「長さの和」or「列車 + トンネル」
時間 = 距離 ÷ 速さ: 距離をステップ2の値、速さを「和」or「差」で計算する
すれ違い(速さの)と追い越し(速さの)を取り違える。問題文の「対向して」「同じ方向に」を必ず確認しましょう。

例題で確認

例題

時速108kmの特急列車(長さ290m)と時速90kmの貨物列車(長さ480m)が、平行する線路で対向してすれ違った。すれ違い始めてからすれ違い終わるまでの時間はいくらか。
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2. 流水算の基本

この問題で使う用語と公式

流水算の基本公式(復習)

  • 下りの速さ = 静水時の速さ + 流速
  • 上りの速さ = 静水時の速さ − 流速

通過算との融合

川で2隻の船がすれ違う場合、通過算の考え方(移動距離 = 2隻の長さの和)と流水算の考え方(下りの速さ・上りの速さ)を組み合わせます。

ポイントは「同じ時間で進む距離の比は、速さの比と等しい」ことです。すれ違いの時間は2隻とも同じなので、それぞれが進んだ距離は速さの比で按分できます。

こういう問題が出る

「長さ20mの船が2隻、川で対向してすれ違った。静水上の速さは流速の2倍であるとき、すれ違う間に下りの船が進んだ距離はいくらか」のように、川の流れがある中で2隻の船がすれ違う問題です。

こう考える

速さの比を求める: 「静水時の速さは流速の2倍」→ 静水時:流速 = 2:1
下り・上りの速さの比を計算: 下り = (2+1)= 3、上り = (2−1)= 1 → 下り:上り = 3:1
長さの和を比で按分: 2隻の長さの和を、速さの比(= 距離の比)で分ける
「川の流れがあっても2隻が進む距離は同じ」と思い込んで、長さの和を2等分してしまう。川の流れがあるから進む距離が違うのです。

例題で確認

例題

長さ20mの船Aと長さ20mの船Bが、川で対向してすれ違った。2隻の静水上の速さは等しく、流速の2倍である。すれ違い始めてからすれ違い終わるまでに、上流から来た船(下りの船)が進んだ距離はいくらか。
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3. 流水算と速さの比

この問題で使う用語と公式

速さと時間の反比例(復習)

同じ距離を移動するとき、速さの比と時間の比は逆比になります。

例:速さの比が 4:3 → 時間の比は 3:4

この関係は流水算の往復問題で必ず使います。下りと上りは同じ区間(同じ距離)なので、下りの速さ:上りの速さがわかれば、下り時間:上り時間がその逆比で求まります。

速さの比から静水時の速さと流速を求める

静水時の速さを aa、流速を vv として、下りの速さ:上りの速さ = (a+v)(av)(a + v):(a - v) です。この比が時間の比から(逆比で)わかったら、aavv の関係を方程式で求めます。

例:下り時間:上り時間 = 1:2 → 下りの速さ:上りの速さ = 2:1

(a+v)(av)=21(a + v):(a - v) = 2:1a+v=2(av)a + v = 2(a - v)a=3va = 3v

こういう問題が出る

「船Aは下り1時間30分・上り3時間、船Bは上り1時間。Bが下るのにかかる時間はいくらか」のように、複数の船の往復情報から、速さの比を段階的に組み立てて求める問題です。

こう考える

時間の比 → 速さの比: 同じ距離なので逆比を取る
速さの比 → 静水時と流速の関係: (a+v):(av)(a+v):(a-v) の方程式を解く
2隻目の速さを求める: 共通区間の時間の比から速さの比を求め、流速 vv を基準に表す
求める時間を計算: 速さの比を出してから逆比で時間に変換
速さの比をそのまま時間の比として使ってしまう。同じ距離なら速さの比と時間の比は「逆」です。これを忘れると全く違う答えになります。

例題で確認

例題

川上のP町と川下のQ町を結ぶ定期船AとBがある。AがP→Q(下り)に1時間30分、Q→P(上り)に3時間かかる。BがQ→P(上り)に1時間かかるとき、BがP→Q(下り)にかかる時間はいくらか。
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4. 流水算の応用(飛行機と気流)

この問題で使う用語と公式

ジェット気流=川の流れ

飛行機が追い風(ジェット気流)で飛ぶ → 流水算の「下り」に相当

飛行機が向かい風で飛ぶ → 流水算の「上り」に相当

つまり流水算の公式がそのまま使えます。

  • 追い風での速さ = 飛行機の速さ + 気流の速さ
  • 向かい風での速さ = 飛行機の速さ − 気流の速さ

秒速 → 時速の換算

気流の速さが「秒速○m」で与えられることがあります。秒速 → 時速の換算は × 3.6 です。

例:秒速50m → 50 × 3.6 = 時速180km

× 3600 だけだと「m/時」のままです。km/時にするにはさらに ÷ 1000 を忘れずに(まとめて × 3.6 と覚えましょう)。

時差の計算

国際線の問題では、出発地と到着地の時差を考慮して飛行時間を求めます。到着地の現地時刻を出発地の時刻に揃えてから引き算します。

例:日本とロサンゼルスの時差が17時間の場合

ロサンゼルス現地時間 6:50 → 日本時間に直すと 6:50 + 17時間 = 23:50

こういう問題が出る

「東京からロサンゼルスまで飛行機で行った。ジェット気流の秒速と飛行機の時速が与えられ、行きの出発・到着時刻から帰りの飛行時間を求めよ」のように、気流を流水算に見立てて、単位換算や時差計算と組み合わせる問題です。

こう考える

単位を揃える: 気流の秒速を時速に変換(× 3.6)
速さの比を求める: 飛行機:気流の速さの比 → 追い風:向かい風の速さの比
行きの飛行時間を算出: 時差を考慮して実際の飛行時間を求める
帰りの時間を比で計算: 追い風と向かい風の時間の比は速さの逆比
秒速→時速の単位換算で「× 3600」だけで止めてしまう(m/時になるだけで km/時 にならない)。また、時差の足し引きの方向を間違えるケースも多いです。

例題で確認

例題

飛行機(時速900km)が東京からロサンゼルスに向かった。ジェット気流の速さは秒速50mである。東京上空を15:30に通過し、ロサンゼルス上空に現地時間6:50に到着した。日本とロサンゼルスの時差は17時間である。帰り(ロサンゼルス→東京)の飛行時間はいくらか。
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