- 締切済み
新幹線 空気抵抗 先頭形状 スピード
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
みんなの回答
- FEX2053
- ベストアンサー率37% (7987/21355)
あの先頭デザインは「速度を向上するため」のものじゃないです。 日本の新幹線のトンネルは異常に狭いので（コストダウンのため）、 高速で突っ込むと大きな衝撃音が響き渡ります。これを低減させる ための先頭形状なんです。 同じ速度のフランスのTGVの先頭車が、全然違うデザインなのも、 「フランスのトンネルは数が少なく、断面が広いから」です。空気 抵抗だけだと、あんなデザインにする必要は「全く」無いんですよ。 ということで、新幹線の場合、デザインによって速度は大して変わら ない、が答えです。 ただ、騒音が高くなるという点で法律的に、消費電力が多くなると 言う点でコスト的に、最高速度が変わることはあり得ますが・・・。
- TooManyBugs
- ベストアンサー率27% (1472/5321)
出力を変えず流線型と速度の関係のみに限ればせいぜい１，２割限程度でしょう。 新幹線のように断面に比べて長さが非常に長いものでは先頭、後尾での空気抵抗より中間部での空気抵抗の影響が大きくなりますから。 実際にはトンネル突入時の衝撃波、走行中の風切り音、ホームなど沿線への風圧など走行抵抗以外への影響が大きく実用的には100km/h程度が限界になるでしょう。
お礼
形状のみで１割ですか。３００キロ流線型で出てた場合２７０キロ程度ですね。長い車両は中間部での抵抗が大きいとは、知らなかったです。
- iBook 2001（@iBook-2001）
- ベストアンサー率48% (4146/8600)
はじめまして♪ 流線形でない場合、トンネルの入り口で衝撃音が発生するため、かなりの減速をしいらられます。 およそ普通の特急列車くらい。 空気抵抗が減ったから速度アップと言っても、通常走行時の騒音問題などの方が実用化のネックになっているものなのです。 空気抵抗が少なくなることで、エネルギーロスや振動の軽減、風などによる影響という面ももちろん有ります、単に空気抵抗が少ない分、最高速度が高くなる、という部分はあまり影響が大きい部分ではありませんね。
お礼
騒音を考慮しないで考えた場合、最高スピードはそれほど変わらない？ということですか？動力は同じとして普通列車タイプと５００系タイプでもそれほど大差はないということですよね？
関連するQ&A
- 空気の抵抗力
空気中を落下する物体は、速さvまたはvの２乗に比例する抵抗力 を受ける。物体の速度が増加して、空気の抵抗力と重力の大きさ が等しくなった後は物体の速さは一定である。このときの速さを 終端速度と言う。比較的小さな物体がゆっくり落下する場合は 速さvの二乗に比例する抵抗力を受ける。このときは f=kv Vt(終端速度)=mg/k 私の国語力がないためか、上の文章を理解できません。 空気の抵抗力と重力の大きさが等しくなるというイメージが沸きません 。また、そうなったらどうして速度は一定なのでしょうか。重力加速度 はどんどん増加しますよね。 さらに、終端速度とは比較的"速いスピード"で落下している物体の 「空気の抵抗力と重力の大きさが等しくなった後の一定の速度」の 事を言うのですよね。なのにどうして、 「比較的小さな物体がゆっくり落下する物体」の終端速度が存在する のでしょうか。 P.S. Vt(終端速度)=mg/kもどうしてこれが導き出されるのか分かりません。
- ベストアンサー
- 物理学
- 新幹線の流線型
新幹線の先頭及び最後尾車両は、空気抵抗低減のために流線形になっています 先頭も最後尾も始発・終着駅で進行方向が逆になるので、どちらも先頭にもなり最後尾にもなるためか、同一のデザインになっています 先頭で空気の壁を突き破る場合と、最後尾で空気の流れを整える場合とで、それぞれ最適な形は異なると思いいますが、新幹線はどちらの性能を重視して設計されているのでしょうか? また、仮に、先頭を現状のまま、最後尾は都市部の在来線のようなほとんど平坦な形と、 その逆に、先頭は平坦、最後尾は現状のままとでは、どちらが空気抵抗が少ないでしょうか? 時速270kmくらいの営業速度での場合です よろしくお願いします
- 締切済み
- 科学
- 空気抵抗の計算について
今、高校でグループ研究をしています。 私たちは「サンタクロースが存在した場合、どのような現象が起こるのか」について調べています。 条件としては、サンタクロースは一人だと仮定し、全世界のキリスト教徒の子供たちに24時間でプレゼントを配るということにしています。 プレゼントの質量や移動速度は求められたのですが、そのときの空気抵抗が求まりません。 誰か計算してくださる方いらっしゃらないでしょうか？ 今使うことができるのは ・全てのプレゼントの総質量52.9万トン ・移動速度1945km/秒 ・トナカイの大きさ 体長170cm 肩高120cm ・トナカイは9頭であるとする の4つです。 これらは全て仮定です。 これらを使って空気抵抗を計算できませんか？ もしくは、これらを使った空気抵抗の計算の仕方を教えてください。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 空気抵抗計算式の成立するスピードレンジについて
空気抵抗を算出する式 Cd値×0.5×空気密度×投影面積×速力^2 この式が成立する速度の範囲がある程度あるような気がしてなりません。 例えば幅2m,高さ1.5mの屏風があってCd=0.4(90年代の4輪駆動車レベル)として、空気密度1.22kg/m3条件下で時速5km/hで走らせると1.412kgf 無風状態の世界で人の早歩き程度のスピードで走って、こんなにも空気抵抗が発生するのでしょうか？ Cd値と東映面積を用いて空気抵抗を評価する式には、「適した速力レンジ」があるような気がしますが、そうではなくて、どんな速度域でも成立するのでしょうか？
- 締切済み
- 物理学
- 自転車の防寒着に空気抵抗なんて関係有りますか
最近は寒いからルック車に乗る時はユニクロのダウンジャケットなんか着ているのですが スポーツサイクルに乗るならもっとピッチピチの空気抵抗の無いウエアを着るべきなのですか。 そんなの一部のロードバイク乗りに限ってますよね。 スピード出さずにトロトロと街乗りしてる場合は空気抵抗なんて関係有るのですか。
- 締切済み
- 自転車・マウンテンバイク
- 空気抵抗係数について
空気抵抗係数 λ (kg・s^2/m^4) の実際の値を教えて下さい。色々と調べてみたのですがよく分かりません。標準状態での空気の場合、どの程度(kg・s^2/m^4)の空気抵抗係数になるのでしょうか。 宜しくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 空気抵抗の式について
空気抵抗は次式で求められるそうですが、なぜ２で除すのか理解できません。 Ｆ＝Ｐ＊Ｃ＊Ｓ＊Ｖ^２／２ Ｆ：空気抵抗、Ｐ：空気密度、Ｃ：空気抵抗係数 Ｓ：投影面積、Ｖ：速度 私なりに考えますと、投影面積（Ｓ）に速度（Ｖ）をかけてさらに空気密度をかけることで移動した空気の質量が求られ（Ｓ＊Ｖ＊Ｐ）、その空気は毎秒静止状態から速度Ｖまで加速されるので加速度がＶとなり、力は質量と加速度の積より空気の密度＊加速度となり（Ｐ＊Ｓ＊Ｖ^２）、結局Ｆは空気抵抗係数を式に加えることで、 Ｆ＝Ｐ＊Ｃ＊Ｓ＊Ｖ^２ となり、２で除する必要がない気がするのですが・・・ 宜しくお願い致します。
- ベストアンサー
- 物理学
- ルーフボックスの空気抵抗について
教えてください。先日、ルーフボックスを取り付けました。車はレガシー（ターボ付）です。搭載してから加速が悪くなった気がします。かなりの空気抵抗があるのでしょうか？そうだとしたら今度は風圧による脱落が心配になります。しっかり着いているとは思いますが、ボックス（２M以上のロングサイズです）の形状によるダウンフォースより下からの風による突き上げによる脱落の恐れは無いのでしょうか？当方始めての経験ですのでどなたかお答えください。又、高速走行は何キロ以下にとどめた方が無難なのでしょうか？
- ベストアンサー
- その他（車・バイク・自転車）
- 新幹線の先頭車両の形が凝っている理由
TGVやICEなど他国の高速列車はどれも似たようなシンプルな形ですが、新幹線だけは先頭車両の形状がかなり特異のように感じますがなぜでしょうか？ コストに見合う効果があると考えられているのでしょうか？
- ベストアンサー
- 路線・駅・電車
お礼
フムフム納得