身のまわりのもの ・ 234/300
電車はなぜレールの上を走るの？
Why do trains run on rails?
かたい鉄の車輪とかたい鉄のレールは、ころがるときのむだがとても少なく、少ない力で重いものを運べるからだよ。それにレールが道案内してくれるので、ハンドルもいらないんだ。
やさしい英語でEasy English ・ 英検5〜4級くらい
Train wheels are made of hard steel. The rails are steel too. Hard wheels on hard rails roll very easily. So a train can carry lots of people with little power. The rails also show the train where to go. A train does not need a steering wheel!
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電車の車輪は、かたい鉄でできています。レールも鉄です。かたい車輪がかたいレールの上を走ると、とても楽にころがります。だから電車は、少しの力でたくさんの人を運べるのです。レールは、電車に行き先の道も教えてくれます。電車にはハンドルがいらないのです！
ふつうの英語でStandard English ・ 英検3〜準2級くらい
Car tires are soft rubber. They squash a little as they roll, and that wastes energy. Train wheels and rails are made of hard steel, so they hardly squash at all. The spot where a wheel touches the rail is only about the size of a small coin. This lets a train roll with little effort and pull many heavy cars. Rails also guide the train, so the driver does not have to steer. But how does a train go around curves? Each wheel has a slightly larger rolling diameter near its inside edge. On a curve, the pair of wheels shifts slightly toward the outside. The outer wheel then rolls on a larger part, while the inner wheel rolls on a smaller part. This difference helps the train turn smoothly.
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車のタイヤはやわらかいゴムです。ころがるときに少しつぶれ、それでエネルギーがむだになります。電車の車輪とレールは、かたい鋼鉄でできているので、ほとんどつぶれません。車輪がレールにふれている所は、小さなコインくらいの大きさです。そのため、電車は小さな力でころがり、重い車両をいくつも引っぱれます。レールが電車を道案内するので、運転士がハンドルを切る必要もありません。では、どうやってカーブを曲がるのでしょう？車輪は、内側に近いほど、ころがる部分の直径が少し大きくなっています。カーブでは、左右一組の車輪が外側へ少しずれます。すると、外側の車輪は直径の大きい部分、内側の車輪は直径の小さい部分でころがります。この差が、なめらかに曲がる助けになります。
この質問の英単語
- wheels車輪
- railsレール
- steel鉄（鋼鉄）
- rollころがる
- guide道案内する
- curvesカーブ
- cone円すい
超絶解説もっと知りたい人へ
鉄と鉄は「ころがり名人」
ゴムのタイヤは、ころがるたびに地面におされてつぶれ、またもどります。このくり返しで、エネルギーの一部が熱になってにげていきます。いっぽう、鉄の車輪と鉄のレールは、ほんの少ししか形が変わりません。ふれあっている部分は、1つの車輪につき1円玉より小さいほどです。ころがるときのむだ（ころがり抵抗）は、ふつう、ゴムタイヤよりずっと小さくなります。だから平らな線路なら、何十トンもある貨車を人の力でゆっくりおして動かせることもあります。たくさんの人や荷物をまとめて運ぶ列車は、1人分、1トン分に直すと、自動車より少ないエネルギーで運べる場合が多いのです。
ハンドルいらずのひみつは車輪の形
電車の左右の車輪は1本のじくでつながっていて、いつもいっしょに回ります。でも、カーブでは外側のレールのほうが長いので、左右がまったく同じ直径でころがるだけでは、うまく曲がれません。そこで車輪は、内側に近いほど、ころがる部分の直径が少し大きくなる形に作られています。カーブで左右一組の車輪が外側へ少しずれると、外側の車輪は直径の大きい部分、内側の車輪は直径の小さい部分でころがります。すると、1回転で進む長さに差ができ、曲がる助けになります。まっすぐな所では、この形が左右のずれを真ん中にもどす助けをします。車輪の内側のふちにある出っぱり（フランジ）は、車輪が大きくずれたときに脱線をふせぐためのものです。
レールのはばと「ガタンゴトン」
左右のレールの間のはばは、新幹線が1435ミリ、JRのふつうの線路の多くが1067ミリです。はばが広いほど、速く走っても安定しやすくなります。電車の「ガタンゴトン」という音は、レールのつなぎ目のすき間を車輪がこえる音です。鉄は暑いとのび、寒いとちぢむので、長さ25メートルのレールなら、夏と冬で1センチほども長さがかわります。そのためにすき間をあけてあるのです。新幹線などでは、レールを長くつなげた「ロングレール」を使い、つなぎ目をへらしています。
トロッコから新幹線へ
レールの上を車輪で走るアイデアは古く、16世紀ごろのヨーロッパの鉱山では、木のレールの上でトロッコをおしていました。1825年、イギリスでスティーブンソンの蒸気機関車が、人や荷物を運ぶ鉄道を走らせ、鉄道の時代が始まります。日本では1872年に新橋と横浜の間に初めて鉄道が開業し、1964年には東海道新幹線が走り始めました。そして今、日本では磁石の力でレールから約10センチ浮いて走る、リニア中央新幹線の工事が進んでいます。
みんなが驚く豆知識
山梨県のリニア実験線では、2015年に人を乗せたL0系リニアが時速603キロを記録しました。これは当時、有人の鉄道車両が出した世界最高速度でした。1秒間に約168メートル、サッカー場1つ半ほどを進む速さです。
世界でいちばん長い鉄道路線は、ロシアのシベリア鉄道です。首都モスクワから日本海に面したウラジオストクまで約9300キロ。ずっと乗り続けると、1週間ほどかかります。
train（列車）は、古いフランス語の「引っぱる、引きずる」という言葉から来ています。ドレスのうしろに長く引きずるすその部分も、英語で train といいます。機関車が引っぱる車両の列が train なのです。
おうちでやってみよう
紙コップ2つの広い口どうしをテープでくっつけ、平行にならべた2本のものさしのレールの上でころがしてみよう。真ん中が太いので、ずれても自分でもどってくるよ。つぎに底どうしをくっつけてころがすと…すぐに落ちちゃう！電車の車輪のひみつだよ。
英文と解説は、このコーナーのために子ども向けに書き下ろしたものです（AIと人が作成。Codex で英語・和訳・事実をチェックし、人の目でも順次確認しています）。100年以上前の原文をそのまま載せている「おはなし」のページとは分けています。
