鉄道は自動車より発進抵抗が大きいのは摩擦が原因？？？

質問

よく、鉄道の車輪は鉄なので摩擦が少なく、自動車のゴムタイヤは摩擦が大きく、よって急ブレーキをかけたとき、とまりにくいのは鉄道車輪である。と聞きます。これは納得はいきます。
しかし次の説明について、私はおかしいと思うのですが、いかがでしょうか。

「鉄道または自動車を、牽引または、直接車輪（自動車ならタイヤ）にトルクをかけることによって前進させる。このとき少しの力で前進させることができるのは鉄道車輪であり、理由は摩擦が少ないからである。」

転がり抵抗というものの中に摩擦による影響は含まれていますが、上の括弧の中の説明は誤りで、本来転がり抵抗の中の「面圧」によって説明すべきではないのでしょうか。タイヤはつぶれますが、鉄道車輪は硬いのでほとんど無視できる。だから面圧による転がり抵抗が少ないので、少しのちからでゴロゴロと転がっていく。
ですから摩擦による説明は間違いでは？

回答No.7

gohtraw

回答ではありませんが、鉄道は坂に弱いです。もう廃止されましたが信越本線の横川－軽井沢間の勾配は最大６６．７パーミル、つまり７％弱です。普通の車両ではこの傾斜を登りきれず、特別な機関車を連結して運行していました。それ以前は地上に設置したラックギアに車両側のギアをかませて登っていました。

回答No.6

ohkinu1972

転がり抵抗は摩擦の一部とも言えます。

ゴムタイヤの摩擦が大きいのは、
ゴムが変形されることで発生する元に戻ろうとする力によるところが大きいです。
これがヒステリシスロスと言われるものです。

で、このヒステリシスロスと言うのは転がり抵抗そのものなので、
摩擦が少ない=転がり抵抗が少ない
と言え、この説明は誤りとは言えないと思います。

お礼

言葉の問題なのですね。強ち間違いではないと、そういうことですね。よく調べてみます。ありがとうございました。

回答No.5

betarev

質問者様の問いには重量比は表現されていませんから、鉄の車輪とゴムの車輪を同重量で比較論議する場合とそれぞれを通常の重さを想定して論議する場合が考えられます。それを鉄道が明らかに重く、自動車の方が軽いという前提で結論を書いている方は、もう一方を無視していますが、質問者様はどちらの回答を求めているのでしょうか？また、車のタイヤでも普通アスファルト道路の場合と氷上での話しなら異なります。
なので結果を導く為の前提（条件）が設定されないと色んな意見が出て当然です。皆さんそれぞれが間違いではないでしょう。

お礼

鉄道は鉄のレールの上を、自動車はアスファルトで考えています。
確かにきちんと条件を述べていませんでした。大変失礼を致しました。
車輪一つで考えているので、重量がおなじゴムタイヤ1つと鉄道車輪1つで考えています。現実的にはおかしな比較ですが・・・。
では通常見かける自動車と鉄道では比べることは難しいようですね。
一般的な乗用車と、15両ぐらいの鉄道では。

回答No.4

雪中庵（@psytex）

転がり抵抗に対応する言葉で、「転がり摩擦」という言葉があり、
これは単純な滑り摩擦だけでなく、回転における部材の変形抵抗なども
含むので、「摩擦（広義の）」としても間違いではありません。

お礼

私が面圧を言ったのは、その「部材の変形抵抗」のことです。
なるほど言葉の問題もあるのですね。分かりました。
ありがとうございました。

回答No.3

ORUKA1951

線路と車輪はスリップしませんよ。
道路とタイヤはスリップするけど。
＞急ブレーキをかけたとき、とまりにくいのは鉄道車輪
これは逆、もし同じ重量の自動車なら数倍走っていく。

　鉄の車輪と鉄のレールは荷重によってほとんど一体となっていて滑らない。

★自動車より効率が良いわけ
　車輪・レール/地面の凹凸が無いため転がり摩擦が少ない。
　「このとき少しの力で前進させることができるのは鉄道車輪であり、
　　理由は(転がり)摩擦が少ないからである。」
　そして、スリップしない。
　「荷重がかかった鉄どおしなんて滑らない・・・締め付けたボルトって
　緩まないでしょ」

補足

なるほど、タイヤはスリップするが、鉄道車輪はスリップしないのでブレーキをかけると同じ重量なら自動車の方が行き過ぎてしまうのですね。知りませんでした。
では新幹線のようなものが最大の急ブレーキをかけた時もスリップは起こらないのですか？

回答No.2

betarev

私もそう思いますね。鉄道車輪の方が転がり抵抗が少なく、比較したら少ないトルクで前進できるのは明らかです。摩擦係数ならゴムタイヤの方が断然上ですので、この「」の文章は誤りです。

お礼

同意していただいて嬉しいのですが、他の方がご指摘の通り、
質問内容に不完全なところが多く、もう少しきちんと質問すべき
だと思いました。
ありがとうございました。

回答No.1

Faq_Mom

あのなぁ
重量やそれに対する出力の比という物を考えた事をあるか？

それに電車がオートバイのような加速をしたらどうなるか解るだろ。。。
加速を良くする為の研究や努力なんて物は必要無いんだよ

お礼

回答ありがとうございます。
加速をよくするためにはどうすればよいかなど聞いておりません。
蔑むだけでしたら回答なさらなくて結構です。