流水算りゅうすいざん

流れにのって下る、流れにさからって上る。船の速さと流れの速さを、線分図で分けて考えます。

川上のA町と 川下のB町は 24km はなれています。流れがないときの 船の速さは 時速6km、川の流れの速さは 時速2km です。

A町から B町まで 下ると、何時間で 着くかな? 1時間ずつ 進めて みよう!

川の流れの速さ
時速2km

流れの 速さを かえると、べつの 川の 問題に なるよ。(上りも 下りも ちょうどの 時間で 着くように、きょりも かわるよ)

0時間後A町B町あと 24km24km
川の線分図(左が 川上のA町、右が 川下のB町。「›」は 流れの向き。点は 1時間ごと)

0時間後

あと 24km

スタート前

  • 下り:6+2=8 → 1時間に 8km 進む
  • 上り:6−2=4 → 1時間に 4km 進む
  • 1時間 進めると、船は 何km 進むかな? 上りと 下りを 切りかえて くらべて みよう。
下りは 1時間に 8km下り上り+流れ 2km−流れ 2km時速8km時速4km差 4km(流れ2つ分)船 時速6km
速さの線分図(青:船の速さ 緑:流れが おしてくれる分 点線:流れに もどされる分)

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流水算とは? 線分図でわかる「船の速さ」と「流れの速さ」の解き方と教え方

流水算は、川を上ったり下ったりする船の速さや、かかる時間を求める特殊算です。 ポイントは、船の速さを「船が自分の力で進む速さ」と「川の流れが運ぶ速さ」の2つに分けて考えることです。

このページの上にあるシミュレーターでは、川の線分図の上で船を1時間ずつ進め、上りと下りで1時間に進むきょりがどう変わるかを確かめられます。流れの速さを上げ下げすることもできます。 この記事では、保護者の方向けに、流水算の考え方と、家で教えるときのポイントをまとめました。

流水算とは

流水算では、次の関係を使います。

速さ 求め方
下りの速さ(川上から川下へ進む) 船の速さ + 流れの速さ
上りの速さ(川下から川上へ進む) 船の速さ − 流れの速さ

下りでは流れが船を後ろから押してくれるので、船の速さに流れの速さが加わります。 上りでは流れに押し戻されるので、船の速さから流れの速さの分だけ遅くなります。

「静水時の速さ」とは

問題集や入試問題では、船の速さを「静水時の速さ」(「静水での速さ」とも)と書くことがあります。 静水とは流れのない水のことで、静水時の速さは、流れのない水の上で船が自分の力で進む速さです。 子どもにはわかりにくい言葉なので、シミュレーターでは次のように言いかえています。

問題文での言い方 シミュレーターでの言い方 意味
静水時の速さ(静水での速さ) 流れがないときの船の速さ 流れのない水の上で、船が自分の力で進む速さ
流速・流れの速さ 川の流れの速さ 川の水そのものが流れる速さ
上りの速さ 上りの速さ 川下から川上へ、流れにさからって進む速さ
下りの速さ 下りの速さ 川上から川下へ、流れにのって進む速さ

お子さんが問題文の「静水時の速さ」で手が止まったら、「流れがないときの船の速さのことだよ」と言いかえてあげてください。

上り・下りにかかる時間を求める

例題で考えてみます。

川上のA町と川下のB町は48kmはなれています。流れがないときの船の速さは時速10km、川の流れの速さは時速2kmです。この船でA町からB町まで下ると何時間かかりますか。また、B町からA町まで上ると何時間かかりますか。

  1. 下りの速さを出す:10+2=12。下りの速さは時速12km
  2. 上りの速さを出す:10−2=8。上りの速さは時速8km
  3. 時間を出す:下りは 48÷12=4時間、上りは 48÷8=6時間
  4. 検算する:12×4=48km、8×6=48km で、どちらもA町とB町の間のきょりとぴったり合う
下りは 12km、上りは 8km下り上り+流れ 2km−流れ 2km時速12km時速8km船 時速10km
速さの線分図:青が船の速さ、緑が流れが押してくれる分、点線が流れに押し戻される分

同じ船、同じきょりでも、上りと下りでかかる時間がちがうことがわかります。 流れの速さを考えずに 48÷10 と計算してしまうと、上りの答えにも下りの答えにもなりません。

2時間後A町B町16kmあと 32km48km
上りの2時間後:1時間に8kmずつ進み、16km進んだところ。のこりは32km

上りと下りの速さから、船の速さ・流れの速さを求める

次は、上りと下りの速さから、もとの2つの速さを求める問題です。

ある船で川を上ると時速8km、下ると時速12kmで進みます。この船の流れがないときの速さと、川の流れの速さは、それぞれ時速何kmですか。

上りの速さと下りの速さを、2本の帯に並べて比べます。

下り上り+流れ 2km−流れ 2km時速12km時速8km差 4km(流れ2つ分)船 時速10km
下りの速さと上りの速さの差(4km)は、流れの速さの2つ分。船の速さは、ちょうど2本のまん中
  • 下りの速さは「船+流れ」、上りの速さは「船−流れ」なので、2つの差は流れの速さ2つ分です。 12−8=4、4÷2=2 で、流れの速さは時速2km
  • 2つの和は、たされた流れの分とひかれた流れの分が打ち消し合って、船の速さ2つ分になります。 12+8=20、20÷2=10 で、船の速さは時速10km

式にまとめると、次のようになります。

求めるもの 式
船の速さ(静水時の速さ) (下りの速さ + 上りの速さ)÷ 2
流れの速さ (下りの速さ − 上りの速さ)÷ 2

これは、2つの数の和と差から、それぞれの数を求める「和差算」と同じ考え方です。 式を覚えるよりも、線分図を見て「差は流れ2つ分」「和は船2つ分」と説明できることを大切にしてください。

きょりと時間から、船の速さ・流れの速さを求める

上りと下りの速さが直接書かれていない問題もあります。

川上のA町と川下のB町は60kmはなれています。ある船でB町からA町まで上ると5時間、A町からB町まで下ると3時間かかりました。この船の流れがないときの速さと、川の流れの速さは、それぞれ時速何kmですか。

  1. 上りと下りの速さを出す:上りは 60÷5=12 で時速12km、下りは 60÷3=20 で時速20km
  2. 差と和を出す:差は 20−12=8、和は 20+12=32
  3. 2で割る:流れの速さは 8÷2=4 で時速4km、船の速さは 32÷2=16 で時速16km
  4. 検算する:上りは 16−4=12、12×5=60km。下りは 16+4=20、20×3=60km で、きょりとぴったり合う

まず「上りの速さ」と「下りの速さ」を出せば、あとは前の問題と同じ形になります。 時間やきょりのまま足したり引いたりせず、いったん速さに直すのがポイントです。

シミュレーターの「もんだい」のタブでは、「かんたん」で上り・下りにかかる時間を、「ふつう」で上りと下りの速さから船の速さ・流れの速さを、「むずかしい」できょりと時間から船の速さ・流れの速さを求める問題が出ます。

旅人算とのつながり

流水算も旅人算も、もとになっているのは「速さ × 時間 = 道のり(きょり)」の関係です。

旅人算では、2人の間の道のりが1分間に「速さの和」や「速さの差」だけ縮まると考えました。 流水算では、船が1時間に進むきょりが、下りでは「船の速さと流れの速さの和」、上りでは「船の速さと流れの速さの差」になると考えます。 どちらも、2つの速さを足すのか引くのかを、動きの向きから判断するところが共通しています。

なお、旅人算の記事では速さを「分速○m」で表していますが、この記事とシミュレーターでは「時速○km」で表しています。単位がちがっても、関係は同じです。

題材が変わっても考え方は同じ

「自分で進む速さ」に「まわりが運ぶ速さ」が加わったり、逆に差し引かれたりする場面は、川と船のほかにもあります。

題材 自分で進む速さ まわりが運ぶ速さ 速くなるとき 遅くなるとき
川を上る・下る船 船の速さ(静水時の速さ) 川の流れの速さ 下り 上り
動く歩道を歩く 歩く速さ 歩道が動く速さ 歩道と同じ向きに歩く 歩道と逆向きに歩く
風の中を飛ぶ飛行機 風がないときの飛行機の速さ 風の速さ 追い風 向かい風
流れるプールを泳ぐ 泳ぐ速さ プールの水が流れる速さ 流れと同じ向きに泳ぐ 流れと逆向きに泳ぐ

たとえば、分速60mで歩く人が、分速40mで動く長さ100mの歩道を歩く場合、歩道と同じ向きなら 60+40=100 で分速100m、100÷100=1分で渡れます。 逆向きなら 60−40=20 で分速20m、100÷20=5分かかります。 題材が変わっても、「足すか、引くか」を向きで判断すれば同じように解けます。

この記事とシミュレーターで扱っていない問題

流水算には、次のような発展的な問題もあります。どれも、上りの速さ=船の速さ−流れの速さ、下りの速さ=船の速さ+流れの速さ、という関係が土台になります。

  • 途中で流れの速さが変わる問題:雨で川の水が増えて流れが速くなった、などの場面です。流れが変わる前と後に分けて考えます
  • エンジンが止まって流される問題:エンジンが止まっている間、船は流れの速さで川下へ運ばれます
  • 2そうの船が出会う・追いつく問題:旅人算との組み合わせです。たとえば向かい合って進む2そうの船では、一方は流れに押され、もう一方は押し戻されるので、流れの速さが打ち消し合います
  • 速さの比を使う問題:上りと下りにかかる時間の比から、速さの比を考える問題です

まずは基本の関係をしっかり使いこなせるようにしてから、取り組むとよいでしょう。

子どもがつまずきやすいポイント

1. 上りと下りを取り違える

「上り」は川下から川上へ、流れにさからって進むこと、「下り」は川上から川下へ、流れにのって進むことです。 言葉だけで覚えていると混乱しやすいので、「流れは船を押してくれる? それとも押し戻す?」と問いかけると、足すか引くかを判断しやすくなります。 シミュレーターの「もんだい」のタブでは、上りと下りを取り違えた答えを入れると、そのことをヒントで表示します。

2. 流れの速さを考えずに計算する

船の速さだけで「きょり ÷ 船の速さ」と計算してしまうまちがいです。 問題文に流れの速さが出てきたら、まず「上り(下り)の速さはいくつか」を出してから、時間やきょりを求める習慣をつけましょう。

3. 2で割り忘れる

下りの速さと上りの速さの差をそのまま流れの速さにしてしまう、和をそのまま船の速さにしてしまう、というまちがいです。 線分図で、差は流れの速さ2つ分、和は船の速さ2つ分であることを確かめると、2で割る理由が納得できます。 シミュレーターの「もんだい」のタブでも、2で割り忘れた答えには専用のヒントを出します。

4. 船の速さと流れの速さを取り違える

差と和を出したあと、どちらが船の速さで、どちらが流れの速さかを取り違えることがあります。 問題文が何を聞いているのか(静水時の速さか、流れの速さか)を、最後にもう一度確かめましょう。

5. 答えを確かめない

答えが出たら、船の速さと流れの速さから上り・下りの速さを計算し直し、問題の数と合うかを確かめます。 むずかしい問題なら、さらに「速さ × 時間」がきょりと合うかも確かめましょう。

家での教え方

動く歩道や流れるプールで体感する

空港や駅の動く歩道で、同じ向きに歩くと速く進み、逆向きに歩くとなかなか進まないことを体験すると、「流れが足される・引かれる」感覚がつかみやすくなります(逆向きに歩くのは、まわりの迷惑にならない場面に限ってください)。

速さの線分図を自分でかく

上りの速さと下りの速さを2本の帯でかき、下りの帯の右はしに流れの分、上りの帯の右に押し戻された分をかき入れてみましょう。 「2本の帯の差はどこ?」「その中に流れの速さはいくつ入っている?」と問いかけると、2で割る理由を自分の言葉で説明できるようになります。

シミュレーターで流れを変えてみる

「たいけん」のタブで流れの速さを上げ下げすると、下りは速く、上りは遅くなり、2本の帯の差が流れの速さ2つ分ずつ変わる様子を確かめられます。 流れの速さを船の速さに近づけると、上りがどんどん遅くなることも見てみてください。

まとめ

  • 流水算は、船の速さを「船が自分の力で進む速さ」と「川の流れの速さ」に分けて考える
  • 下りの速さ=船の速さ+流れの速さ、上りの速さ=船の速さ−流れの速さ
  • 「静水時の速さ」は、流れがないときの船の速さのこと
  • 船の速さ=(下り+上り)÷2、流れの速さ=(下り−上り)÷2。差は流れ2つ分、和は船2つ分
  • きょりと時間がわかっているときは、まず上りと下りの速さに直す
  • 家では、動く歩道などで体感する → 速さの線分図を自分でかく、の順がおすすめ

まずはページ上部のシミュレーターで、お子さんと一緒に上りと下りを切りかえ、1時間に進むきょりのちがいを確かめてみてください。

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