고속열차는 일반 지하철과 어떤 과학적 원리로 속도차이가 날까요?

Question

문득 궁금해지는데 고속열차는 일반 열차 또는 지하철과 어떤 점에서 속도에 차이가 나는 건지 고속열차에 과학적 원리는 무엇인지 궁금해요

꾸준한독서가 · Accepted Answer

고속열차는 일반 열차 또는 지하철과 달리 바퀴가 궤도와 맞닿는 접촉면이 넓고, 차체가 가볍기 때문에 속도가 빠릅니다. 또한, 고속열차는 공기저항을 줄이기 위해 앞부분이 둥글고, 뒷부분이 날렵한 형태로 만들어져 있습니다.고속열차의 속도는 접촉면의 넓이와 차체의 무게, 공기저항에 따라 결정됩니다. 접촉면이 넓으면 바퀴와 궤도 사이의 마찰력이 줄어들고, 차체가 가벼우면 가속도가 빨라지며, 공기저항이 적으면 속도가 빨라집니다.

굉장한호돌이84 · Answer

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.우선 고속열차는 공기저항을 덜 받기위해 유선형태나 앞쪽이 뾰족한 형태입니다.또한 전기에너지를 더 많이 공급받아  빠른 이동속도를 가질 수 있습니다.

신기한친칠라145 · Answer

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.차량 선정 당시 고속철도 시스템을 가진 단 3개의 국가였던 일본, 독일, 프랑스가 치열하게 경쟁했다. 일본은 당시 최신형인 300계를 한국 사양으로 개조한 커스텀 형식의 차량을 제안했었다. 차량 폭이 3100mm인 2+2 배열의 차량으로 총 좌석 수는 1000석 내외로 하고, 모터의 출력을 상승시켜 영업최고속도인 300km/h까지 나오도록 만든 차량이었다. 그러나 이는 실차가 아닌 베이퍼웨어였다. 또한, 차량 선정 당시 일본의 최신형 차량은 300계였고 300계의 최고영업속도는 270km/h에 설계최고속도는 285km/h로 자신들도 시험용 차량이 아닌 영업 차량으로는 300km/h를 내본 적이 없었다. 또한 고상홈 문제와 중검수의 한국 자체 실시에 부정적이었고, 라이센스 생산은 전부 불허하고 전량 일본 생산 후 도입을 고집하는 등 기술이전 또한 부정적인 것은 마찬가지였기에 사업 목적에 완전히 역행하는 조건을 내걸고 있다고 판단한 한국 정부에 의해 3파전에서 가장 먼저 탈락했다. 일본 측 인터넷 게시글이나 자료에서는 한국 내 반일감정 때문에 탈락했다는 주장이 많고 일부 한국 고속철도 개발사업 참여진도 그러한 증언을 했으나, 공식적으로는 틀린 주장이다. 자세한 것은 대한민국의 고속열차 개발사를 참고하자.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.고속열차와 일반 열차 또는 지하철의 속도 차이는 여러 가지 요인에 의해 결정됩니다. 가장 큰 차이점은 고속열차가 전동차로서 전기를 이용해 움직인다는 것입니다. 이를 통해 고속열차는 더 많은 힘을 발휘할 수 있고 따라서 더 빠른 속도를 낼 수 있습니다.그리고 고속열차는 일반 열차나 지하철보다 더 경량화되어 있습니다. 이는 고속열차가 더 가볍기 때문에 더 적은 에너지를 소비하며 더 빠르게 움직일 수 있게 됩니다. 그리고 고속열차는 레일과 바퀴 사이의 마찰을 줄이기 위해 고속도로와 같은 부드러운 트랙을 사용합니다.그리고 고속열차는 고속도로와 같은 직선적인 경로를 따라 움직이기 때문에 더 적은 저항을 받게 됩니다. 이는 고속열차가 더 빠르게 움직일 수 있게 되는 또 다른 이유입니다. 고속열차는 일반 열차나 지하철보다 더 정교한 기술을 사용합니다. 예를 들어 고속열차는 공기 저항을 줄이기 위해 더 날카로운 모양을 가지고 있습니다. 그리고 고속열차는 더 효율적인 브레이크 시스템을 사용하여 더 빠르게 멈출 수 있습니다.따라서 고속열차는 전동차로서 더 많은 힘을 발휘하고 경량화되어 있으며 더 적은 저항을 받으며 더 정교한 기술을 사용하기 때문에 일반 열차나 지하철보다 더 빠른 속도를 낼 수 있습니다. 고속열차는 이러한 과학적 원리들을 통해 더 빠른 속도를 달성할 수 있게 됩니다. 감사합니다.도움이 되셨다면 아래 추천과 좋아요 부탁드립니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 자기 부상 원리: 일반적인 지하철은 레일 위를 직접 닿아가며 이동하는 반면, 고속열차는 자기 부상 원리를 이용합니다. 고속열차는 레일과 자기 부상 매개체 간에 발생하는 자기력을 이용하여 레일에서 일정한 간격을 유지하며 부상합니다. 이를 통해 마찰을 줄이고 더 빠른 속도로 이동할 수 있습니다.2. 고속 동력 전달: 고속열차는 전기동력을 이용하여 작동합니다. 전기 모터를 사용하여 효율적인 동력을 제공하고, 이를 통해 높은 가속도와 속도를 유지할 수 있습니다. 일반적인 지하철보다 더 강력한 동력을 가지고 있어서 더 빠른 속도를 달성할 수 있습니다.3. 곡선 조향 기술: 고속열차는 곡선에서도 안정적으로 이동할 수 있는 곡선 조향 기술을 사용합니다. 이를 통해 더 큰 반경의 곡선을 통과할 수 있으며, 이는 고속열차가 더 빠른 속도로 운행할 수 있는 한 가지 이유입니다.

되알진개미새214 · Answer

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.고속열차는 공기 저항을 줄이기 위해 유선형 차체를 사용합니다. 일반 열차나 지하철은 각진 차체를 사용하기 때문에 공기 저항이더 큽니다.고속열차는 전기 모터를 사용하여 동력을 얻습니다. 전기 모터는 내연기관에 비해 효율이 높기 때문에 더 빠른 속도를 낼 수 있습니다.고속열차는 고속 주행에 적합한 궤도를 사용합니다. 궤도는 연속 용접 레일을사용하여 차체의진동을 줄이고 차륜의 마모를 최소화합니다.고속열차는 안전하고 안정적인 운행을 위해 최첨단 제어 시스템을사용합니다. 제어 시스템은 열차의 속도 방향 가속도를 제어하여 안전하게 운행할 수 있도록 합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.

사막위의오아시스 · Answer

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.고속철의 경우 지하철의 전기가 사용되는게 아니라석유원료이며 모터가 일반지하철보다 훨씬 성능이 높은걸로 운영되기 때문이죠.감사합니다.

지구과학·천문우주

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고속열차는 일반 지하철과 어떤 과학적 원리로 속도차이가 날까요?