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 | ★☆☆ | ★★★ |
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台の長さの和、使う速さ = 速さの和
- 追い越し(同方向の2台): 移動距離 = 2台の長さの和、使う速さ = 速さの差
- 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
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例題
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
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例題
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 、流速を として、下りの速さ:上りの速さ = です。この比が時間の比から(逆比で)わかったら、 と 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
→ →
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
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例題
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
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例題