勾配抵抗とは？
こうばいていこう
勾配抵抗とは、坂道を走行・移動する際に重力の分力として生じる、進行方向と逆向きの抵抗力のことです。
勾配抵抗（Grade Resistance）は、傾斜のある路面や線路を登るとき、車両や列車が重力の作用によって受ける抵抗成分です。車両の重量をW、傾斜角をθとすると、勾配抵抗はW × sin θ で表されます。勾配が緩やかな場合はtan θ（勾配の千分率「‰（パーミル）」）で近似されることが多いです。
鉄道では勾配は「‰（パーミル）」で表示します。1000m進むごとに何メートル高さが変わるかを示し、例えば10‰（パーミル）は1000mで10m上昇することを意味します。道路では「%（パーセント）」表示が一般的です。
勾配抵抗が重要になる場面は多くあります。
- 鉄道の急勾配区間：山岳路線では粘着力（車輪とレールの摩擦）の限界に近いため、補助機関車やアプト式歯車軌道が用いられることがある
- 電気自動車・ハイブリッド車の回生ブレーキ：下り勾配での勾配抵抗を活用してエネルギーを回収する
- トラック輸送：急勾配の長い下り坂では過熱によるブレーキ失効（フェード）を防ぐ運転が必要
勾配抵抗は走行抵抗全体の中では「曲線抵抗」「空気抵抗」「機械的摩擦抵抗」とともに考慮されます。車両の設計や路線計画において必要な牽引力・出力を求める計算の基礎となる概念です。
使い方・例文
新幹線が山岳トンネルに向かう急勾配を登るとき、勾配抵抗が大きくなる分だけモーターへの出力を増やして速度を維持する制御が自動的に行われます。
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