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各交通機関の燃費・2 [├クイズ]


 

Q:なぜジャンボは(あのスピードの割りには)あんなに燃費が良いのでしょう?

 

A:空を飛ぶから B:とんがってるから C:軽いから

(注:最も決定的な答えを1つお選びください)


前回こんなクイズを出させていただきました。

毎度ヘンテコなものにお付き合いいただきまして、ありがとうございます。

 

では早速なのですが。

少し前に書いた「車が時速1,000キロで走るには・2 」という記事→ の中で、

「出力は速度の三乗に比例する」

という公式のことを書きました。

これは空気抵抗のことを表したもので、

速度が上がるにつれて、如何に空気抵抗によるエネルギーのロスが大きくなるかを示しています。

各交通機関がヒコーキ並みの速度を出そうとすると、

重さ、大きさが変わらないとしても、何十倍~何千倍も出力を増さねばならない、というのは、この公式に拠っていました。

 

ところで、クイズの中でわざわざ、「ジャンボは」と書きました。

別にジャンボでなくてもいいんですが、

ジェット旅客機は通常約10キロ位の高さのところを飛んでいます。

空気は高い所ほど薄くなります。

高度10キロではどのくらい薄いかといいますと、

0.27気圧なくらいの薄さです。

地表の濃いィ空気を掻き分けて進む他の交通機関とは異なり、

非常に薄い空気の中を飛ぶジャンボは、三乗の呪縛から開放されているわけです。

(完全に開放されたら飛べませんけど)

 

というわけで正解は、

A:空を飛ぶから

でした。 

 

 

(注:以下はマニアックで、しかも非常にグダグダな内容になってますが、一応BとCについてです。よろしければどうぞ。でも本当にグダグダですよ) 

 


 

B:とんがってるから 

についてなのですが。

新幹線の「500系」と聞いて、すぐイメージできますでしょうか?

最近悲しい発表があった 、あの戦闘機みたいにとんがった、ガンメタの新幹線です。

カモノハシ型の「N700系」と比較してみますと、

共に16両編成、営業最高速度は両者とも300km/h ですが、

総出力は、

戦闘機「500系」が 18,240kwなのに対し、

カモノハシ「N700系」は 17,080kwとなっております。

 

「せまい」、「乗れない」と、乗客からも身内からも不評なほど先頭がとんがっていて、車内が狭いにもかかわらず、 「500系」の方が総出力が大きい=より多くのエネルギーが必要なのです。

もっとも、速度が同じと言っても、営業速度が同じというだけで、実力的には、 「500系」は「世界最高水準の性能」なのだそうですが。

しかし、「500系」が世界最高水準の性能を隠し持っていることを差し引いたとしても、あれだけ先頭を鋭く尖らせ、車輌をコンパクトにしたからといって、ビックリするほど効率が良くなるわけではありません。

余談になりますが、実は新幹線全体に発生する抵抗のうち、先頭車両の形状により発生する抵抗の割合はたったの1割程度で、残りの約9割は長い車両全体から発生するのだそうです。

では、「500系」はなんのために先頭をあんなに尖らせているかというと、テツの方はよくご存知と思いますが、

狙いはカモノハシと同様で、スムーズにトンネルに入るためという意味合いの方が大きいのだそうです。

ということで、 

B:とんがってるから 

は消えました。

 

次に、 

C:軽いから

です。

ちょっとここで、新幹線0系と700系を比較した数字を並べてみます。

0系と比べて 700系は、

空気抵抗:31%減少
車両重量:27%減少 
で、結果として、(同一条件での)消費電力:34%減少 

となりました。

もちろんこれはこれでスゴイことなんですが、以前の記事で何度か書いたとおり、

地表で速度を増すには、出力が三乗倍で増えてゆき、

ヒコーキと他の交通機関で比較するならば、数百倍~数千倍の出力アップとなります。

それで、Aの、空を飛ぶことによる空気抵抗の減少による効果と、

Cの、軽いことによる効果の数字の変化の度合いを比較すると、

やっぱりAの方が決定的になると思います。

 

こんな感じだと思います。

よく分からない説明ですみません。

 

続きます。


コメント(17)  トラックバック(0) 
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コメント 17

ハイマン

やったー 今回は何とか当たりました~
感ジニアの勘ピューターもまだまだ捨てたもんじゃない!
とにかく当たってうれしいすっ!
by ハイマン (2006-09-06 23:05) 

コスト

よしっ、正解しました☆
そうでしたね、空気圧も上空だと空気が薄いんでした。
ダイビングだとゆっくり潜っていくんで、意識しないんですが水圧も深いほどきつくなってくるんでした。
こういう問題は、意外といい教材になりそうですね^^
物理とか毛嫌いせず興味もてるクイズ形式だし、いいですね。私的にnice!つけときます
by コスト (2006-09-07 00:20) 

chi-hiro

やったー、よしっ、て言いたぃ・・・。ハハハ
楽しいから、またやってね。
by chi-hiro (2006-09-07 08:07) 

しまふくろう

またやっちまった!
つぎの問題の答えはBですね。
・B・でおねがいします!
by しまふくろう (2006-09-07 08:39) 

basashi

う~、またやってしまいました。ちょっと今回は大穴狙い過ぎたかも...。
次回もめげずにがんばりまぁ~す。
by basashi (2006-09-07 17:10) 

とり

■ハイマンさん
アハハ、ハイマンさん、そのアイコンだと、どーしても「缶」ピューターに見えてしまいますヨ。お付き合いありがとうございます~。
コメント&nice! ありがとうございました。

■コストさん
そっかー!コストさん、ダイバーだから実感としてそういう連想ができるんでしょうね。クイズ形式、お褒め頂き恐縮です。
コメント&nice! ありがとうございました。

■ちひろさん
残念でした~。またやってと言われると嬉しいんですが、残念ながらネタ切れなんです。書きたいことはまだいくつかあるんですが、クイズの形にするにはネタ的に向き、不向きがあるもので。でもクイズの形にできればまた出したいと思ってますので、その時はまたお付き合いくださいませ。
コメント&nice! ありがとうございました。

■しまふくろうさん
アハハ、「B」、どーしようかなー。なんか、本場大阪のおいし~いタコヤキ食べたら、「B」になりそうな気がするなー。なんちゃって。
しまふくろうさん、知り過ぎてるばっかりに、きっと裏目裏目になってしまってるんですね。本職の方のテキストには出ないようなヘンテコなクイズばかりで申し訳ないです。
コメント&nice! ありがとうございました。

■basashi さん
今回basashi さんに悪いことしちゃいました。コメント欄でオイラが余計なカキコしなければ、「A」のままだったですよね。申し訳ないです。
オイラ、基本的には全員が正解だといいなーと思ってるんですけど・・・
それからご存知かもしれませんが、ジャンボはアッパーデッキの延長により空気抵抗が減ったのだそうですよ。
コメント&nice! ありがとうございました。
by とり (2006-09-07 19:30) 

ぷらぷら

やったね!!
やっぱり空気抵抗は大きいですね、知合いでボルボに乗ってる人が言ってたのですがあの形のせいか高速になると加速が鈍くてしょうがないと嘆いていましたが車でも体感できるぐらいですから空気の力は強いですよね。
by ぷらぷら (2006-09-07 22:55) 

マリオ・デ・ニ−ロ

初志貫徹Aで行けばよかった(トホホ)
しまふくろうさん同様次はBだと思います。(笑)
by マリオ・デ・ニ−ロ (2006-09-08 00:15) 

basashi

とりさん
またまたカキコです。
そうなんですよ。”今回のクイズのタネはそれだ!”と思い込んで勝負に
出てしまった馬さしです。^^;
でも冷静になって考えてみると、アッパーデッキの延長による空気抵抗の
減少って僅かな効果ですからね。それにとんがってないし...
by basashi (2006-09-08 02:15) 

とり

■ANAのSFCを目指してさん
満点の解答でございました。そうですか、ボルボの加速鈍いですか。確かにボルボは角ばったデザインが多いですからね。高速になるほどきつそうですね。
コメント&nice! ありがとうございました。

■アスランマリオさん
本当は「A」だと思ってたんですね?残念でした~。
アスランマリオさんも次は「B」だと思いますか。どうなんでしょうねぇ??
コメント&nice! ありがとうございました。

■basashi さん
>冷静になって考えてみると
アハハ、それ、オイラと同じバターンです!是非次の機会にリベンジを!
コメントありがとうございました。
by とり (2006-09-08 06:20) 

qin

わーい、正解しました。(^^)
次の問題も楽しみにしております。
by qin (2006-09-08 10:03) 

とり

qinさん
オメデトウゴザイマス(*´ヮ`) 
次・・・いつになるか分かりませんけど、是非またお付き合いくださいませ。
コメント&nice! ありがとうございました。
by とり (2006-09-08 22:06) 

tooshiba

全問正解者へのご褒美の権利はすでに失っていますが、とりあえず正解でした。
連続正当数の記録を伸ばせるでしょうか。
が、頑張るんだからねっ!
by tooshiba (2006-09-08 22:43) 

ひろ茶

やったー、当たってる!あえて正解とは言いませんが…
理由は間違えまくってたり穴があったけれど(笑)
結果オーライでしたね。
ラジオ収録完了しました!問題なく仕上がってるはずですが、
これから編集に入ります。ご協力ありがとうございました!!
by ひろ茶 (2006-09-09 01:43) 

とり

■tooshibaさん
オメデトウゴザイマス。
>全問正解者へのご褒美
Σ(゚Д゚;) アレ?そんなのありましたっけ?
連続の方の記録、頑張って是非狙ってください!(なぜにツンデレ口調?)
コメント&nice! ありがとうございました。

■hirocha さん
オイラのゆさぶりにも動じず、見事正解!
おお、収録完了ですか~!ど、どんななんだろう。楽しみにしてますよ~
編集頑張ってくださいね~^^)/
コメント&nice! ありがとうございました。
by とり (2006-09-09 06:23) 

まさ

こんばんは^^
とりサンのブログに初コメしたのがこの燃費ネタでした。しまふくろうサンも最近書かれてましたね。っということで今回はボケ狙い・・・っというのは強がり^^
新幹線の空力の問題は、前後対象に作らないといけないコトみたいです。後方気流を考慮できないうえに長い車体全長も空力を改善できない要素だそうです。ちなみに・・・テツではありません^^
by まさ (2006-09-12 00:24) 

とり

まささん おはようございます
そうか、確かに鉄道の場合、前後対称じゃないと駄目ですよね。それは初めて知りました。流石ですね。まささんはテツじゃありません。テツの上のデヅです!(爆
コメント&nice! ありがとうございました。
by とり (2006-09-12 06:00) 

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