電車の標準的な限界勾配率35‰（角度で約2度） そんなに非力？？

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%99%BB%E5%B1%B1 …

一般的な電車の標準的な限界勾配率は35‰（パーミル、角度で約2度）とあります。

たとえば上り坂の場合、1000m水平に進むと35m上る勾配ですが、分度器で見ると２度はほんのわずかな傾きです。

電車はそんなに非力なのでしょうか。

No.3 ベストアンサー 回答者： satoumasaru 回答日時： 2024/05/20 07:36

線路と車輪が鉄ですので摩擦が少ないのですよ。

パワーがいくらあっても空回りをします。
ウサイン・ボルトだってスパイクがつるつるだったら早くは走れません。

以前は急勾配の場合はアプト式といって二本のレールの中央に歯車でかみ合う軌条を取り付けて登る方式が採用されていました。

No.5 回答者： OnneName 回答日時： 2024/05/20 10:30

車輛の登坂能力だけなら更に急勾配でも可能です。

日本でも箱根登山鉄道改め小田急箱根の80‰や碓氷峠や各地の路面電車の67‰(公称値で実際には100‰も存在？)が有りますね。
いずれもモーターなどはごく一般的なものですがブレーキは特殊なものが使用されています。

35‰は特別な装備がなくても安全に昇降できる最大値とみるべきですね。

鉄道の場合は線路、車輛を含めて最悪のコンディション(降雨、降雪。積雪)でも支障なく運転出来ることを前提に設計されています。
道路だとこのあたりはもっぱら運転者の責任にされてしまいます。

No.4 回答者： mukaiyamo 回答日時： 2024/05/20 07:49

＞電車はそんなに非力なの…

自動車に比べれば、単位重量 (車体と貨客の合計重量) １トンあたりの原動機 (エンジンやモーター) の出力は、はるかに少ないです。
だからこそ、鉄道は自動車より省エネルギーだと言われるのです。

しかし、ご質問への答えとしては、原動機出力の問題ではありません。

鉄道でも自動車でも、路面とタイヤの摩擦力で走っているのです。

・コンクリートやアスファルトの路面 : ゴムのタイヤ・・・摩擦力が大、走行エネルギーも大
・鉄の路面 : 鉄のタイヤ・・・摩擦力が小、走行エネルギーは小

鉄道でも自動車でも、坂道を上るときの駆動力は水平分と垂直分に分かれます。
この垂直分より摩擦力のほうが大きくなければ、前へ進めないのです。
これ、物理学の基本。

もともと鉄の路面に鉄のタイヤで摩擦力が小さい鉄道だからこそ、デメリットとして勾配に弱いのです。

コンクリートやアスファルトの路面にゴムのタイヤをはいた「電車」が一部にあります。
トロリーバスといって、昔は東京や大阪など大都市に見られましたが、ディーゼルエンジンバスと遜色なく急坂を上り下りしていました。

今は札幌の地下鉄や東京の「ゆりかもめ」などの新交通システムが、コンクリートやアスファルトの路面にゴムのタイヤで、普通の鉄道より勾配はきつくなっています。

No.2 回答者： 真魚 回答日時： 2024/05/20 01:38

箱根登山電車（旧 箱根登山鉄道）は、80‰です。

粘着式で日本一の急勾配。

https://www.hakonenavi.jp/hakone-tozan/

No.1 回答者： Tacosan 回答日時： 2024/05/20 00:41

パワーの問題じゃなくて摩擦の問題.

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。それ以上の角度がつけば、車輪が空回りする、ということでしょうか。

お礼日時：2024/05/20 01:08