2022年慶應普通部の問題です。

点Ｏを中心として円周の長さが480 cm と360 cm の２つの円があります。大きい円の周上に点Ｐがあり、時計回りに毎秒６ｃｍで円の周上を動きます。小さい円の周上に点Ｑがあり、時計回りに毎秒２ｃｍで円の周上を動きます。右の図のように、はじめ、点Ｐ、０、Ｑは一直線上に並び、点ＰとＱは同時に出発しました。半径ＯＰとＯＱのつくる角の大きさがはじめて30°になるのは、点P、Ｑが出発してから何秒後ですか。

【解説と解答】
角速度で考えると、Pは毎秒360÷（480÷６）＝4.5°になり、
Qは毎秒360÷（360÷２）＝２°になるから、Pの方が速くなります。
最初180°開いていた角度が毎秒2.5度ずつ減っていきますから、
（180－30）÷（4.5－2）＝60秒
（答え）60秒