#乗りもの・交通
乗りものや交通についての「気になる」を集めました。ものや人が動くしくみです。
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同じ スピードでも、氷の 道では どれだけ 止まりにくいの？
時速40kmの急ブレーキで、乾いた道は約8m、氷の上は約80m。同じ車なのに、なぜ約10倍もちがうのか。止まる距離を決めるタイヤと路面の「つかむ力」と、速さを半分にすると距離が4分の1になる理由が分かります。
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くるくる まわる たね、けで ゆっくり おちる たね、かみひこうきの ような たね
カエデの種が回りながら落ちるとき、翼の上にできる小さな渦は、空中で止まる昆虫や鳥の飛行にもかかわると報告されています。では、タンポポやハネフクベの種はどう飛ぶのでしょうか。種の飛び方のちがいと、種を手本にした砂つぶ大の飛行体が分かります。
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ペンギンの むれを つたわる 一ぽの なみは、じゅうたいと どこが にているの？
約2000羽のペンギンの群れを、30〜60秒ごとに「小さな一歩の波」が通り抜ける。きっかけは、約2cmのすき間だという。車の渋滞や人の行列の波とどこが同じで、どこが違うのかが分かります。
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ハイオクは つよい ガソリン なの？ ── 「火の つきにくさ」の ひみつ
ハイオクを分けるオクタン価は、パワーの強さではなく、エンジンの異常な燃え方（ノッキング）の起こしにくさを表す数字。火がつきにくいガソリンがなぜ必要なのか、指定外を入れたときの車の守り方、価格差の理由が分かります。
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むかしの じてんしゃは、なぜ しゃりんが あんなに おおきかったの？
昔の自転車には、前輪だけで高さ1.5mほどのものがありました。大きな輪は、速さとゆれにくさの両方を一つで引き受けていたといわれます。では、その仕事は何に引き継がれたのか。チェーンと空気入りタイヤの役割が分かります。
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うみの なかの いしがきは、なにが ささえて いたの？ 高輪築堤の なかみ
明治のはじめ、東京の海に鉄道のための石垣が約2.7kmにわたって築かれた。埋めた土が波に流されるほどの難工事で、石垣を支えたのは見える石より、下の木の土台、海側の杭、裏の石だったようだ。発掘で見えてきた中身と、台場やイギリス由来と推定される考え方の混ざり方が分かる。
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のりものの かたちは、コンピュータの なかで はしらせて きめる？
風洞実験は1日に約200条件、JAXAのスーパーコンピュータの計算は1日720条件と報じられました。まだ存在しない乗り物の形を、どうやって決めるのでしょうか。空気の力と形の関係、静かな超音速機X-59、超電導リニアの研究が分かります。
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太政大臣より おきゅうりょうが たかい 外国人を、どうして やとったの？
明治政府は、太政大臣の月給をこえる手当を、外国人技術者に払うことがあった。横須賀造船所の計画案には、日本人が代わる日が最初から書かれていた。灯台・製糸場・トンネル・工学校の4つの現場で、技術がどう日本人に引き継がれたかが分かります。
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MaaS（マース）の アプリで、ヘルシンキの 人は なぜ バスや でんしゃを よく つかったの？
ヘルシンキのMaaSアプリの利用者は、移動の73%を公共交通で行っていた（市民平均は48%、2019年の企業・調査会社の発表）。車のかわりを目指したのに、なぜバスや電車がよく使われたのか。MaaSの考え方、Whimの結末、日本の伊豆での実験が分かります。
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レールは つなぐと ちぢむ。さいごの 1か所は、どうやって つなぐの？
整備新幹線の工事資料では、ガス圧接でレールが約26mm縮むとされる。そこでトンネル内でレールを最大約1m持ち上げ、縮む分を織りこんで最後の溶接に使った。この工夫と4つの溶接の使い分けが分かる。
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大きな ふねを みなとへ みちびく 水先人って、どんな しごと？
大きな船が港に入るとき、船に乗り込んで船長に助言する水先人。目に見えない水の深さ、止まりにくい船、英語でのやり取り、資格までの道のりが分かります。
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おおきな ふねの はこは、どうやって ならべて いるの？
1台のクレーンが1時間に35個ほど動かすコンテナ。その速さで積むには、次の港で降ろす順番まで考えて置き場所を決めておく必要がある。船の上の住所、船のバランス、1956年の最初の一隻、岸壁からゲートまでの流れが分かる。
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信号の あおは、どうやって かわるの？ となりの 信号と、わざと ずらして あるって ほんとう？
車が制限速度で走ると青が続くように、隣の信号と青の始まりをわざとずらして設計している道がある。信号の色は、だれが、何を見て切りかえているのか。時計で動く信号、車を見つける信号、押ボタン、街全体を見わたす仕組み、黄色の時間の決め方が分かります。
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いちりづかは、どうして つちの やまに きが はえて いたの？
街道の距離の目印は、石碑ではなく、木を植えた土の山だった。明治には取り壊しの法令まで出たのに、東京・板橋には今も町会が毎月手入れする一里塚がある。なぜ土と木だったのか。木の役目、旅人の使い方、消えた理由と残った例が分かる。
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ロープを はしらに まくと、どうして ちいさな ちからで とまるの？
ロープを柱に5周巻くと、理想の式では力が約1億5千万倍になる。ただし、ロープが伸びず曲げにくくない、という仮定の計算上の数字。なぜ巻くほど強く止まるのか、本物のロープはどこで式からずれるのかが分かります。
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ちょうでんどうリニアは、はしると うく の？
超電導リニアは、駅に止まっているときは浮いていません。ゴムタイヤで走り出し、時速150km以上で浮き上がります。なぜ動かないと浮けないのか。電磁誘導、−269℃の磁石、10.8秒だけの603km/hまでが分かります。
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0.4gの ゴムだけで、ゴムひこうきは なぜ 30分も とべるの？
ゴム0.4g以内、機体1.4g以上の模型機が、屋内で32分9秒飛んだ（2017年の記録として紹介）。1871年の最初の成功は11秒。なぜそんなに延びたのか、ゴムの力の出方とプロペラ・機体の工夫から分かります。
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でんしゃが はしる たかい せんろの したには、どうして おみせが ならんで いるの？
新橋と有楽町のあいだには、1910年に使われはじめた煉瓦のアーチ高架橋があり、その下の約300mに店が並ぶ。頭の上を電車が走るのに、なぜ店ができたのか。権利金のいらない場所を選んだ店主の話、電車の音への備え、鉄道会社の街づくりまでが分かる。
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ふねの めんきょって、どんな もの？
総トン数20トン以上の船には、免許を持つ人にしか任せられない持ち場がある。その免許は国際条約に基づき、国際的に通用する船員資格と説明されている。海技士とはどんな資格か、船の大きさと級はどうつながるのか、免状にたどりつく道すじが分かる。
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魚は、どうやって 生きたまま 遠くへ とどくの？
養殖マダイ160〜200尾が、尾鷲から東京・豊洲まで35時間かけて運ばれ、事業者の発表では死亡ゼロだった。水の中でも魚は酸素が減り、水温が変わる。江戸のなま船、穴だらけの明石型生船、活魚車、酸素ボンベを使わない試験まで、生きたまま運ぶ工夫が分かる。
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「てつどうの日」は、どうして 10月14日なの？
鉄道の日の10月14日は、当時の暦では9月12日。しかも開業式は9月9日の予定が雨で延びた日でした。なぜその日が記念日として残り、名前は「鉄道記念日」から「鉄道の日」に変わったのか。日付が決まった流れと、改称の理由が分かります。
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じてんしゃの むれの まん中は、なぜ らくなの？
自転車の大きな集団の中ほどでは、空気抵抗が単独で走るときの5〜10%まで下がるという計算がある。人の後ろにつくと、なぜそんなに楽になるのか。答えは、風の流れと、先頭が交代する理由にある。
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くるまいすの わは、どうして まえが ちいさいの？
車いすは、後ろの車輪が大きく、前が小さい。バスケットボール用は後ろに小さな車輪が増え、後輪は八の字になる。動かしやすさと倒れにくさの引っぱり合いを、論文と公的資料から見る。
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踏切の 警報機は、どうして でんしゃが 見えない うちから なるの？
踏切の警報が鳴っても、電車はまだ見えないことが多い。警報から列車の到達までは標準30秒とされ、線路そのものが列車の見張り番になっている。基準の数字、軌道回路のしくみ、速い電車にも遅い電車にも合わせる「賢い踏切」までを、資料で確かめる。
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灯台の 光は どうして 遠くの 海まで とどくの？
むき出しの炎は光の約97%を使えない、と米国の解説は述べる。灯台の光が遠くまで届くのは、光を強くしただけではなく、散る光を一方向に束ねるレンズのおかげらしい。薄く軽く作る工夫、地球の丸みが決める限界、役目を終えつつある大型レンズの行き先をたどる。
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エスカレーターの だんは、どうして たいらの まま うごくの？
エスカレーターは斜めの坂なのに、足もとの段はずっと平ら。乗り口では段がさらに平らに並びます。鍵は段の下の前後の車輪と、2本のレールの間隔。先端の「くし」がプラスチックである理由も紹介します。
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エレベーターの ロープが きれても、どうして おちつづけないの？
1854年、オーチスは自分が乗った台のロープを人前で切らせ、台は数インチ落ちただけで止まったと伝えられる。今のエレベーターは、ロープが切れたことではなく「速すぎること」を見張って止める。その仕組みと数字を資料で確かめる。
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みちに しおを まくと、つめたく なるのに こおりが とけるのは どうして？
食塩は水に溶けるとき熱を吸い、まいた場所は少し冷える。それでも凍った道の氷はとける。塩は何をしているのか。気温が低すぎると効かなくなる限界と、まく薬剤の使い分けまでたどる。
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潜水艦は、どうして ふかい うみの 水圧で つぶれないの？
深さ6500mの海では、約650気圧が上乗せされる。人が乗る調査船と潜水艦は、殻の形と素材でどう耐えるのか。球のチタン合金と、輪っか付きの円筒形の鋼を見くらべる。
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しんかんせんの さきっぽは、どうして ながく とがって いるの？
新幹線の先頭が長くとがっているのは、速く走るためだけではない。トンネルの出口で起きる「ドン」という圧力波を抑えるための形だった。0系からN700系までの変化と、外国の高速列車との違いをたどる。
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ひこうきの まどは、どうして まるい かたちなの？
飛行機の窓は、なぜ角が丸いのか。1950年代のコメット機の事故、機体を水槽に沈めて何度も膨らませた試験、「四角い窓が原因」という話とのずれ、窓の下の小さな穴までをたどる。
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しんかんせんは、ゆれが くる まえに、どうして ブレーキが かかるの？
時速270キロの新幹線が、大きな揺れが届く前に止まり始められるのはなぜか。先に届く小さな揺れを聞く発想と、電気を止めて自動でブレーキをかける仕組み、それを1秒ずつ速くしてきた技術者たちの工夫をたどる。
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しんごうは どうして 赤・きいろ・青 なの？ ── ばくはつした 世界さいしょの しんごう
世界で最初の信号は赤と緑のガス灯で、爆発して消えた。鉄道では「白が進め」だった時代もある。赤・黄・緑が残った経緯と、緑なのに「青」と呼ぶ理由を資料でたどる。
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地下鉄は まっくらな トンネルで、どうして まよわないの？
真っ暗なトンネルで、地下鉄はどうやって前の電車との間を保つのか。レールの電流で居場所を知る仕組みから、運転台の速度表示、自動運転、丸ノ内線の無線式まで。
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大きな ふねを みなとへ みちびく 水先人って、どんな しごと？
大きな船が港に入るとき、船に乗り込んで船長に助言する水先人。目に見えない水の深さ、止まりにくい船、英語でのやり取り、資格までの道のりをたどります。
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タグボートは、どうして 大きな 船を うごかせるの？
全長20〜40mのタグボートが、300mを超える大型船を動かす。強さを表すボラードプル、ゆっくり動かす考え方、360度回るプロペラを、資料をつき合わせてたどる。
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ふねの でんぱを、うちゅうから どうやって ひろうの？
数十キロしか届かない船の電波を、宇宙から拾う。ところが、世界中の船の声を一度に聞くと、信号があふれてしまう。その困りごとと解き方、ノルウェーの小さな衛星の話をたどる。
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宇宙船の ソユーズは、どうして ふるい のに 使われて いるの？
帰還用のソユーズに冷却材漏れが起きた。3人はその船では帰らず、代わりのソユーズを無人で宇宙へ送り、迎えに行かせた。1960年代構想の古い設計が使われ続けた理由が、事故ごとの改良の歴史とJAXAの説明から分かる。
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ヘリは どうして おもい にもつを ぶらさげて とべるの？
空っぽで約28トンのMi-26が、荷物を積んで最大56トンで離陸する。その重さを空気で支える仕組みと、機体の腹のカーゴフック、吊り荷の揺れ、暑さと高さで落ちる力、山の送電線工事の知恵をたどる。
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ペダルが ついたのに、なぜ「骨ゆすり」？
ペダルを前輪の軸に直接つけた、最初のペダル付き自転車。なぜ「骨をゆする」と呼ばれたのか、発明者はだれなのかを、資料を見くらべてたどります。
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同じ かみひこうきなのに、なぜ とぶのと おちるのが あるの？
同じ紙・同じ折り方でも、飛んだり突っ込んだりする。翼が空気を下に曲げる力、迎え角、尾翼、後ろのふちの調整から、その差をたどる。
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ふゆの タイヤは、なにが ちがうの？
見た目はそっくりな冬用タイヤと夏タイヤ。氷の上の水の膜、冷えても硬くなりにくいゴム、気泡、溝とサイプ、スパイクタイヤからの移り変わりまでを、メーカーや公的機関の資料でたどる。
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ほうきを てのひらで 立てる ことと、セグウェイは にて いるの？
手のひらでほうきを立てるとき、手は休みなく動いている。セグウェイや電動一輪車は、傾きを測って車輪を先に動かし、同じことを機械にやらせている。
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火星の 石は もう あつめて ある。でも、とりに いく 道が ないの？
火星の石は、探査車がもう30本ほど管に集めている。けれど地球へ取りに行く計画は、2026年1月の米国予算で現行案に資金が付かなかった。何が起きたのかと、日本のMMXがフォボスの試料を持ち帰ろうとする別の道を、公式資料の範囲でたどる。
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にもつは どうやって はこばれて きたの？ ── 11こから 50おくこへ
1976年の宅急便は、初日の荷物が11個だった。いまは宅配便が年に50億個をこえる。江戸の船と飛脚から、鉄道、トラック、コンテナ、宅急便まで、荷物の運ばれ方の変化を公的資料でたどる。
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ジャイロこうかって なに？ ── 回る コマは どうして すぐには たおれないの？
回っているコマは、倒れそうで倒れず、押した向きと違う方へ動く。この性質は、船のジャイロコンパスやISSの向きの制御に使われる。一方、自転車が倒れない主因という説明は2011年の実験で「必須ではない」とされ、スマホのジャイロセンサーには回るコマがない。
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でんしゃの 線路には、どうして すき間が あったの？
25mのレールは、暖まると約9mm伸びる。昔は継ぎ目のすき間で逃がしたが、いまのロングレールはすき間をなくした。では伸びる分はどこへ行くのか。レールの中にたまる力、猛暑の座屈、両端の伸縮継目までを、計算しながらたどる。
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にほんで さいしょの てつどうは、どこを はしったの？
日本で最初の鉄道は新橋〜横浜と言われるが、最初に営業で走ったのは品川〜横浜だった。新橋〜品川は海の上の築堤を通り、開業式の日付は旧暦と新暦で食い違う。走った場所と日付を複数の資料で突き合わせた。
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エンジンの あぶらは、なにから できるの？
エンジンオイルの材料は、原油1バレルの約1%。1883年の栓が押し出された逸話から、減圧蒸留、悪い成分を捨てる精製、温度で粘りが変わり過ぎない工夫、偶然見つかった添加剤までをたどる。
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飛行機の じかんは、いきと かえりで ちがうの？
2020年、ニューヨークからロンドンへ4時間56分。飛行機自身の速さは約909km/hなのに、地面から見た最大は約1,328km/h。差を足したのは上空の西風だった。行きと帰りの飛行時間の差、西風の正体（温度差と自転）、冬の日本上空の強風、1924年に気球で測った人までをたどる。
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月に 行った 3人の うち、おりたのは 2人だけ？
3人で月へ向かったのに、月に降りたのは2人。帰ってきたのは、打ち上げた全体の1%にも届かない司令船だけ。なぜ船を分けたのか、月まで約3日でどう飛び、どう降りて、どう帰ったのかを、NASAの資料の数字で追う。
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ドローンは どうして 空で ぴたっと とまれるの？ ── プロペラと センサーで とまる しくみ
1907年、4つのプロペラの機械は、人が4人で棒を持って支えて浮いた。いまのドローンは、だれも支えずに空中で止まる。逆回転で反動を消す4枚のプロペラ、毎秒400回の修正、気圧計・GPS・下向きカメラの役割分担、風の中で踏んばる力の釣り合いをたどる。
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船は、どうやって まがるの？ ── かじの ひみつ
舵は水を押しているのではなく、水の流れを曲げて生まれる反作用の力で船を回している。舵を切った瞬間に一瞬だけ逆向きに振れる「キック」と、船の大きさや形で何倍も変わる旋回円、そして世界共通の衝突回避ルール(COLREGs)ができるまでの歴史をたどる。
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大きな 船は、どうやって とまるの？
大型船には車のようなブレーキが無い。全速後進でも大型タンカーは停止まで15分・3km進んでしまうという数字と、国際基準「船の長さの15倍」、潮の流れで変わる止まり方、そして錨が動いている船を止める道具ではないことをたどる。
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おおきな ふねは、どうやって みなとの きめた ばしょに ぴたりと つくの？
全長400メートル近い大型のコンテナ船が、狭くて浅い港に入り、岸壁のねらった位置にぴたりと止まる。喫水と浚渫、沖で船に飛び移る水先人、押し引きするタグボートとバウスラスター、フェンダーと係留索の仕組みをたどった。
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しんかんせんは どうして はやいの？ ── しゃりんと せんろの ひみつ
新幹線は最高時速300キロ、在来線の特急でも130キロ。1872年に選ばれたレールの幅、鉄の車輪が滑らず脱線もしない円錐形のひみつ、レールのすき間、新幹線専用の線路の規格、電気の送り方をたどったメモ。
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大きな 船は、どうして うくの？ ひっくりかえらないのは どうして？
鉄でできた重い船が浮かぶわけから、水の下に隠れた深さ、傾いても元に戻る力、荷物を降ろした船が海水を積む理由まで。コンテナを高く積んでも船が安定している理由を、国の規則や日本海事協会の資料をたよりにたどる。
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エビや カニは どうして みずでは なく おがくずで はこぶの？
水に入れずにおがくずで運ぶのはなぜか。えら、温度、箱の中で何時間もつのかを、水産試験場の論文や県の資料でたどりました。
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でんしゃや バスは、どうして おくれるの？ ── じかんどおりに はしる ひみつ
走っていた電車が、前の電車を待って止まる。電車は急には止まれないので、信号が電車どうしの「すきま」を守っている。時刻表の元になるダイヤの余裕、遅れの原因の内訳、運転整理、紙から画面になった遅延証明書、道路を走るバスの遅れまで。
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くるまは、どうして 国に よって みぎと ひだりが ちがうの？
世界には、車が右側を走る国と左側を走る国がある。「昔の剣士が左側を歩いたから」「ナポレオンが変えたから」という有名な話をたどっていくと、実は学者が探しても証拠が見つからない言い伝えだと分かる。一方で、1756年のロンドン橋の法律のように、確かに記録が残っている最初のルールもある。日本にも鉄道説と武士の刀説という2つの説があり、スウェーデンや沖縄のように一夜でルールを変えた場所もある。
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ふねは、どうやって あいての ばしょを しるの？
広い海の上で、船どうしはどうやってぶつからずにすれ違っているのか。答えは、自分の名前・位置・速さ・行き先を無線で自動的に発信しつづける「AIS」という装置にある。1912年のタイタニック号沈没事故から始まった安全条約の歴史、2001年の同時多発テロをきっかけに搭載義務化の時期が前倒しされた経緯、そして水平には74kmしか届かないはずの電波が、宇宙の国際宇宙ステーションにまで届いているという意外な事実までをたどった。
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前の 車りんが 大きい むかしの じてんしゃは、なぜ あぶなかったの
19世紀後半のイギリスで人気を集めた「高輪自転車(ペニー・ファージング)」は、直径1.5メートルを超えることもある巨大な前輪を持つ、速さのための乗り物だった。しかしブレーキをかけると、乗り手は高い位置から前方につんのめって投げ出された。この落下は英語で「taking a header」と呼ばれるほどよく知られていた。1885年のチェーン駆動「安全型自転車」、1888年の空気入りタイヤの実用化によって、この危険で乗りにくい乗り物がどう姿を消していったかをたどった。
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山小屋の カップめんは、どうして たかいの？
標高3000m近い山小屋のカップ麺はなぜ500円もするのか。答えは運ぶことの大変さにある。今も尾瀬に残る歩荷という仕事、富士山の御師と白馬山荘という山小屋の二つの始まり、国有地を借りて営む世襲の経営、そして「白い川」から生まれ変わったトイレの話。
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タイヤは、なぜ 空気を 入れるの？
自転車の細いタイヤと、自動車の太いタイヤ。空気をぎゅうぎゅうに詰めているのは、どちらだろうか。空気入りタイヤの発明をめぐる親子の逸話と、その特許が思わぬ形で無効になった顛末、空気がクッションになる仕組み、直径4メートルを超える世界最大級のタイヤ、そして空気圧を放っておくと何が起きるのかを紹介しました。
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のりものよいは、どうして おきるの？
運転する人は酔いにくいのに、同乗者は酔いやすい。イギリス海軍の伝説の提督ネルソンは、生涯船酔いに苦しんだ。感覚衝突理論、年齢による差、ラットが嘔吐できない理由、酔い止めの仕組みまでをたどりました。
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アホウドリは、どうして つかれずに とべるの？ ── 心ぞうの うごきから
アホウドリは、ほとんど羽ばたかずに数千キロを飛ぶ。心拍計をつけて調べると、飛行中の心拍数は休んでいるときとほとんど同じだった。風速差を利用するダイナミックソアリング、翼を固定する肩の腱、わずかな羽ばたきが大きなエネルギーを占める不均衡をたどる。
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くるまの うんてんを やめたら、買い物は どうするの？
高齢者が運転免許を返納すると事故は減るが、遠くの店に買い物に行けなくなる「買い物難民」の問題が残る。電話予約で走る乗合バスと、AIの自動音声応答で予約を受け付ける最新の実証実験をたどる。
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じてんしゃは、なぜ たおれないの？
止まった自転車はすぐ倒れるのに、走っている自転車は倒れない。長年「前輪が回るジャイロ効果のおかげ」と信じられてきたが、1970年の実験や2011年の研究チームによる検証で、その説だけでは説明できないことが分かってきた。1817年の発明から、いまも完全には解けていない自転車の安定のなぞをたどる。
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GPSは、どうやって いま いる ばしょが わかるの？
スマホや釣り船のGPSは、どうやって「今どこにいるか」を知るのか。4つの衛星からの電波が届く時間を距離に変える発想と、それを支える正確すぎる原子時計。軍事技術から、みんなの道具になるまでの話。
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つかい終わった 船は、どこへ 行くの？
軽くて丈夫で腐らない船の素材「FRP」は、1960年代に木造船に取って代わり、日本中の海に広まった。ところが同じ丈夫さが、寿命を迎えた船の処分を難しくし、放置艇という社会問題を生んだ。セメント工場で船を生まれ変わらせる、ちょっと意外なリサイクルの仕組みをたどる。
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海の こうつうルール
信号も車線もない海で、船はどうやってぶつからずにすれ違うのか。「ポート」「スターボード」という呼び名の由来、夜を照らす航海灯、汽笛の合図、避航船と保持船のルール、そして1889年から積み上げられてきた国際ルールの歴史をたどる。
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釣り船は どこで 作られて、どう 動くの？
ボートはどこで作られ、いくらで、どうやって買い、どこに置くのか。免許、燃料、速さ、そして魚の探し方まで。