貨物列車について

質問

なぜ貨物列車は一台だけであんなに重そうな貨車をたくさん引けるのですか？

　どうして先頭車両の車輪が空回りしないのですか？鉄と鉄はそれほどまでに摩擦が大きいのですか？

回答No.4

dahho · ベストアンサー

摩擦係数の違いです。
貨車の転がり摩擦の合計と比べて機関車の車輪の静止摩擦摩擦が大きければ滑りません。貨車が引っ張られるときの抵抗は車輪の転がり摩擦が原因です。機関車の車輪が滑らないのは車輪の静止摩擦があるためです。

金属同士の静止摩擦係数は0.4程度、転がり摩擦係数0.001～0.005程度らしいです。なので、

貨車の重量×0.005　＜　機関車の重量×0.4
なら滑りません。
つまり、
貨車の重量/機関車の重量　＜　約100
ということで機関車の重量の約100倍の貨車を引ける計算になります。
概算ですので実際の数値は違うかもしれませんが…

参考URL：

http://www.pk-shibuya.school-info.jp/fg-slope/RollingScience/_t3lX9E2.html

回答No.5

matrsetra

機関車は加速する時は電車の様にマスコンをいっきに全開にすることはできず、ノッチが自転車のスプロケットのように細かく分かれており、レールのつなぎ目の度にノッチを上げていく感じです。
車の雪道でのセカンド発進のように急激な駆動を掛けないからではないでしょうか。

回答No.3

matrsetra

鉄の車輪は車のタイヤと違って接地面積が小さいので走行抵抗が少ない様です。
福知山線の事故車両の撤去の際、40t位の車両を十人位に見えましたが人力で押しているのがニュースで見られました。
総重量が40tになる20t積みのトレーラー車をトラクターごと動かすのは相当の人数がいるでしょう。
機関車の方は重量が96t位あるのと台車が中央にもあって車輪が６軸あるので綱引きのようにジワリジワリ引くとかなりの貨車が引けるのだと思われます。

回答No.2

DIGAMMA

こんにちは、

摩擦は、材質や形状も勿論ですが、力（重さ）も大切な要素です。

　実験するなら、今お使いのマウスに全体重をかけて、カーソルを移動させてみてください。
　「ほら、滑らないでしょ！」

　御参考まで、（本当に実験して、マウスが壊れちゃったら、ごめんね）

回答No.1

6dou_rinne

機関車は空回りしないように重量を重くしてあります。
そのため車輪とレールの摩擦が大きく空回りすることはありません。