電車がレールの上を走る理由はなんですか？ 自動車とかバスと機関の原理は一緒ですよね どうしてレールを

電車がレールの上を走る理由はなんですか？ 自動車とかバスと機関の原理は一緒ですよね どうしてレールを敷くんですか？

質問者からの補足コメント

• 電車というか蒸気機関車ですね

    補足日時：2016/11/29 17:45

No.6 ベストアンサー 回答者： phj 回答日時： 2016/11/30 10:46

理由は＃５さんが正しいのですが、それだと鉄道が発達した理由が説明できません。

実は私も質問者様と同じ疑問をもって、調べたことがあります。

理由は「レールのほうが一度にたくさんの人や荷物が運べて、メンテナンスが容易だから」です。

アメリカの西部開拓時代を考えてみてください。アメリカではレールをどんどん西側に敷いて行って、駅がある場所に町ができていきました。
いまでは自動車大国のアメリカですが、道路ではなくレールを敷くほうが効率がよかったのです。

そもそも欧米人にとっては「道路」の効率性はよく知られていました。それは古代にローマ街道があったからです。ローマ街道は石畳の道路を同じ規格でイタリアのローマからローマすべての都市に張り巡らし、平時は馬車による通商、非常時は軍隊が団体で通る戦略道路でもありました。
　ローマが強かったのはローマ街道があったから、でもあるのです。

欧米の人はこれをよく知っていますから、アメリカ開拓時代でも「道路」を作ってもよかったはずですが、線路を選択しました。

これの理由はいくつかありますが、当時「蒸気機関車」ができていたのが大きな理由のひとつになります。
蒸気機関車は重さが初期のロケット号でも４５ｔほどあります。水や石炭もけん引しますので相当に重かったわけです。ですので、アスファルトやコンクリートの舗装では重さを支えることが難しかったので鉄のレールに鉄の車輪で走ることにしたのです。
鉄と鉄だと滑りやすそうに感じますよね。事実滑りやすいのですが、逆をいえば50ｔもある機関車の重量を滑らせることで、レールが受ける重要を分散させることもできるわけです。
（柔らかい地面で車がいきなり走りだせば、土が吹っ飛んでいきます。重い機関車が走り出すときに道路だとアスファルトが土のように吹っ飛んでいくでしょう）

これが第一点

つぎが、メンテナンスの容易さです。確かにレールは引くのに手間がかかります。また、坂道をきつくできないので、山を崩したり、橋をかけたりする必要もあります。道路より建設の手間はかかるのです。

しかし、アメリカのように５０００キロぐらい横断に距離があり、雨・熱・ハリケーンなどの天候に左右されずにメンテナンスするにはレールのほうが楽だったのです。一旦レールを敷いてしまえば、レールの交換だけで済み、下の枕木を交換する必要は低かったからです。

この整備のしやすさと耐久性が第２点

そして、レールと馬力を出せる機関車のおかげで、馬車やトラックに比べて大量の荷物を一度に運べるわけです。アメリカの貨車輸送は一度に１００両ぐらいつなげていたりしますので、それを一人の運転手で運べる鉄道輸送は船に匹敵する、ということになります。

ちなみに電車についていえば、日本の鉄道は新幹線を含めて各車両にモーターを組み込んだ電車列車になっています。ＴＧＶなどは前と後ろだけ機関車で後は客車、という仕組みです（最新型は違うものもあります）

これは、日本の地盤が柔らかいので、あまり重い機関車を使うことができない、と言う理由から、新幹線はすべての車両にモーターを置き、そのおかげで早いスピードで走ることができるようになりました。

No.5 回答者： k-841 回答日時： 2016/11/30 03:56

レールの上を鉄の車輪で走ると、軽い力で重いものを輸送できるからです。

炭鉱のトロッコで重たい石炭を運べるのも、軽い力で動かせるからです。
トラックやバスと比較されていますが、自重を含め25tのトラックのエンジンの出力は大きいもので約400馬力、同じディーゼルエンジンで走るディーゼル機関車のDD51は約2000馬力ですが、約80tの自重に加えその何倍もの重量のある貨物車をけん引できます。

No.4 回答者： kuma-gorou 回答日時： 2016/11/29 19:10

順序が逆です。

鉄のレールが有るから、鉄の車輪で走れるのです。

二本のレールの内側を車輪のフランジがなぞるように走るので舵取り装置が要りません。
舵取り装置が不要だから、長大編制が可能になります。
新幹線のぞみは16両編成で400ｍ。コンテナの貨物列車の最長は600ｍ。アメリカでは、強力な機関車が１Kmを超える貨物列車を牽引しています。

次にレールと車輪の接地面積が少ないので、転がり摩擦が少ない。
ゆえに、トラックやバスの数分の１のエネルギーで走れます。

勿論、例外もありますよ。
横浜・仙台・札幌の地下鉄はゴムタイヤを履いています。
ゆりかもめもゴムタイヤですね。
これは、駅間が短く急発進急停車を頻繁に繰り返すのと、急こう配でも滑らずに走らす必要があるからです。

No.3 回答者： むらさめ 回答日時： 2016/11/29 17:46

レールの上で車輪が回る事は、道路の上でタイヤが回ることよりも格段に走行抵抗が小さいです。

小さな動力で大きな重い荷物をたくさん運べる利点になっています。
一説では、鉄道と船舶輸送はエネルギー効率が大変良い輸送システムで、電化された鉄道は優秀と言われていますね。
エネルギー効率の良さはレールの上を車輪が走ることで達成されています。

反対に走行抵抗が少ない=摩擦抵抗が小さいことから、坂道に弱いと言われています。
レールに障害が発生すると事故や運休の影響が出やすいです。
専用の軌道を必要とするため建設費が高いなどの欠点もあります。
でも、私は鉄道で移動するのは好きですよ。

No.2 回答者： フェルメール 回答日時： 2016/11/29 17:43

だったら、お尋ね致しますが、あの長い列車が

道路を走行したら、どうなりますか。

決まった軌道上を走行するから、安全が保たれているのでは、
ないですかね。

No.1 回答者： adobe_san 回答日時： 2016/11/29 17:36

へ！

http://siri-tai.com/train/