なぜ鉄道はレールが金属で車輪が金属なんでしょう。

Question

車だったら道路がアスファルトでタイヤがゴムですよね。
金属同士なら滑るの必定じゃないですか。
なぜ金属同士にしたのでしょうか？

heidfeld · Accepted Answer

昔の道路はアスファルトではなく、土の路面だったり、その辺でかき集めた石を敷き詰めて石畳にしていました。

昔は自動車がなく、馬車で移動していました。

なるべく道路の材料は節約したかったので、車輪が通る部分だけ道路にしようとしました。

すると今のような細いレールのような形状になりました。車輪の脱線を防ぐため、レールと車輪をはめ合わせるようにしました。

レールの発明によって採掘もしやすくなりました。

当時の機関車はレールを身近な木で作っていて、次第に耐久性が気になり始め、採掘してきた鉄鉱石を使って鉄のレールとしました。これで丈夫です。

レールの凹凸によって、車輪は横滑りすることなく走ることができるようになりました。

lv4u · Answer

やはり「丈夫で長持ち」ってことではないでしょうか？
金属どうしなら滑るとはいえ、動力車の重量があれば滑りにくくなります。
だから、長大な連結の貨物車を引く蒸気機関車とか電気機関車は重いわけです。
（東日本大震災の津波が来たとき、電気機関車は、貨車は流されても、津波に耐えて機関車はふんばって運転手を守ったのですね。）
まあ、坂道が急だと、滑るから、歯車とかケーブルに頼ることになりますがね。

ちなみに、仏高速鉄道｢TGV｣脱線事故では、多数の死者が出ました。
あれは、振動を防ぐために、一部がゴムの車輪を使っていて、その車輪が壊れたからです。
それ以降は、全金属製の車輪に変更となりました。

toshipee · Answer

金属同士水つけて置いてみ。動かんから。ゴム同士水つけて置いてみ。滑るから。冬の道路と鉄道でわかると思う。道路は滑るが鉄道が止まるのは滑るわけではなく雪が邪魔なだけ。

mukaiyamo · Answer

摩擦力が少ないので、加速に要するエネルギーが少なくすてむから。

摩擦力が少ない結果、止まるのにも時間がかかる。
だから前方 100m 先や 200m先の踏切に支障物を発見しても衝突してしまう。

道路と車の関係もこれでは困るので、自動車はゴムタイヤ。
加速に要するエネルギーは鉄道より多く必用とする代わり、減速も速い。

dogday · Answer

車輪やレール（軌条）というのは、
一点荷重の最小の摩擦にして滑らせることで動力以上の重いものを運ぶことができる発明、かつツルツル滑るのに転んだり脱線しない真っすぐ進んで曲がれる構造の発明なのです。
普通は相談者さんの発想をしてものを作るから車輪やレールを発明できないので、逆説的に理学のアプローチからしか生まれない学問の奇跡の発明なのです。

mojitto · Answer

摩擦＝エネルギーロス　だから。
車は電車と違って右左折や停車が多いため、コントロールにある程度の摩擦が必要。
もちろん摩擦の少ないタイヤだと燃費は伸びる反面、コントロールが難しくなる。

ir-y · Answer

金属同士は磨耗が少ないので長持ちするように設計しています。

HONTE · Answer

ん～。

札幌の地下鉄はゴムタイヤなんですが・・。

hunaskin · Answer

ざっくり言うと、丈夫だから。　
金属レールにゴムタイヤの交通機関もありますけどね。

ぷらぐろまあ · Answer

摩擦が少ないから動かすのに効率が良いんですよ

なぜ鉄道はレールが金属で車輪が金属なんでしょう。

昔の道路はアスファルトではなく、土の路面だったり、その辺でかき集めた石を敷き詰めて石畳にしていました。

やはり「丈夫で長持ち」ってことではないでしょうか？

金属同士水つけて置いてみ。

摩擦力が少ないので、加速に要するエネルギーが少なくすてむから。

車輪やレール（軌条）というのは、

摩擦＝エネルギーロス だから。

金属同士は磨耗が少ないので長持ちするように設計しています。

ん～。

ざっくり言うと、丈夫だから。

摩擦が少ないから動かすのに効率が良いんですよ

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