上越新幹線の地震での脱線
新聞によると,とき325号(乗客150人)の脱線がこの程度で済んだのは,200系の車両で,車重が重かったためで,東海道新幹線の700系では,車両がアルミで軽量化されているため危険であるとの記載があった。本当にそうでしょうか?重たい車両を動かすには大きな力が必要ですF=Mαで質量Mが大きいと同じ力でも加速度は減ります。即ち急には動かないことになりますが,一旦動き出したら重いと止まらないことにもなります。
さて,線路がずれて先頭車両が地震で脱線することは理解できますが,何故中間の4,5車両目が脱線していないのに後尾車両が脱線したかが理解できないことです。(10両編成)
後尾車両が脱線したわけを推定してみたいと思います。
推定1)地面が揺れたとき重い車両は元の位置を保つ動きをしますから,線路を自体を揺れないように保ちます。電車の質量と運動慣性(モータのジャイロ効果)で線路の動きを止める働きをするわけですね,しかし,電車が無い線路は大きく揺れて,先頭車両と後尾車両は車両と線路の動きの差が大きく脱線したと考えられます。
この推定からの結論
運動エネルギーが大きな車両は脱線しにくいことになります。(1/2×MV2)
従って,200系車両の210km/hと700系車両の285km/hどちらが脱線する傾向が強いのでしょうか?速度の2乗で運動エネルギーが増加するので10両変成車両の重量が200系の618トンと700系の708トンとすると(700系は16両編成)では200系のほうが0.57倍運動エネルギーが低いことになり,1両だけでも200系の方が0.74倍運動エネルギーが低く脱線し易いことになり,報道は正しくないことになります。
700系は軽くても速度のエネルギーが高いため線路を保持する機能があるわけです。
資料
下記の表から300系からは軽くなっています。(とき325号は200系車両)
0系 700+288トン 220km/h 消費電力比100 (62トン/1両)
100系 220km/h 消費電力比86
200系 60トン×10 220km/h (0系に雪対策したもの,210km/h,とき325号は10両)
300系 700+18トン 270km/h 消費電力比97
500系 700トン 300km/h 消費電力比82 (44トン/1両)
700系 700+8トン 285km/h 消費電力比90 (新大阪-博多間 電気代30万円)
N700系 700トン 300km/h 消費電力比81?
(停止距離は新幹線の専用軌道で4km以内 在来線は600m以内の規則がある。)
ユレダスでP波検知で2秒で非常停止信号が出ても53秒〜100秒約2.5km滑走する。
スラブとバラスの軌道による非常停車状況は?
再掲載ですが、文章と一致しますのでお許しを!