なぜ新幹線はカーブでも速いスピードで曲がれるの？

乗り物では方向を変えようとすると遠心力が働くのでスピードを落とさなければ曲がれない。しかし速く走らなければならない新幹線では、少しでも速く走れるように多くの技術が使われている。

レールにはカントと呼ばれる高低差が設けられ、カーブの外側に掛かる遠心力を支えるため、外側の方がレールは高くなっている。車体側でも空気ばねという機構を使って車両を傾かせることで、カーブによる減速を抑えている。

車輪にも工夫があり、列車の車輪は内が大きく外が小さい台形型で、内側にはフランジと呼ばれるストッパーが付いている。イメージが湧かなければ、ちょうどプリンを逆さにして皿に盛り付けた時、台形型になるのを想像すれば良いだろう。そのまま皿が内側になるように車輪として取り付けると、径の小さいカラメルの部分が外側を向く。

カーブでは外側に向かう力が生じるので車体が外側にずれ、カーブ外側の車輪は径の大きい側で、カーブ内側の車輪は径の小さい側で走行する。このようにしてカーブの内側車輪と外側車輪で走る距離が違う問題を解消するのだが、ここで重要になるのが皿（フランジ）の存在だ。皿は車輪がそれ以上外側にずれてしまわないようにストッパーとして働き、カーブを速く曲がるための重要な役割を果たしている。