Q. ちゅうさんからの疑問
本当に小さい頃からの疑問なのです。
電車の車輪は、鉄製ですよね？ レールも鉄製ですよね。共に金属です。
金属の車輪が金属のレールの上を走ることができるというのがよくわかりません。車輪が滑ってしまうような気がするのですが、でも、実際にはちゃんと走れています。どういう仕組みなのでしょうか？
★おお、これはっ！
ゴムのタイヤがアスファルトの道を走るのとは、全然違いますね。
A. やまおさんから
ちゅうさんのおっしゃるとおり、車輪がレールの上でスリップすることはあり得ます。
だけど、スリップしてもレールの上に車輪があるので、何もなかったかのごとく電車は走って行きます。
しかし、カーブでスピードを出し過ぎていて、スリップしたら脱線します。これがよくある脱線事故ですねぇ。
A. ごんたさんから
特に何か仕掛けがあるわけではありません、ゴムのタイヤでアスファルトの道を走るのと原理は変わりません。
ただ、電車は自動車などに比べ重いのでゴムタイヤではすぐに摩耗してしまい実用的ではありません。また、路面もアスファルトやコンクリートだと割れたり沈んでしまいますので、同じ金属で出来た道（レール）を走るしかないのです。
金属同士だと滑る、というのは単なる思い違いです、
車輪とレールの間に加わる力が大きいため、通常は滑りません。もっとも、ものすごい速度で急ブレーキをかけた場合なら滑るでしょうが、ゴムタイヤだと一発でゴム部分が無くなり脱線などもっと規模の大きな事故に進展する恐れがあります。レールに大量の油類が付いていれば滑るかも知れませんが、それはタイヤでも同じです。
技術の発達により、一部の鉄道（？）でタイヤを装着した列車を使用する路線もあることはあります、しかし主流ではありません。高速で大量の人や荷物を運搬するのは、やはり金属同士の鉄道が現実的なのでしょうね（リニアモーターカーは別物です）。
A. おやじんさんから
レールと車輪は共に金属なのになぜスリップしないか？ それは強烈な摩擦によるものです。
確かに金属同士は一見滑ってしまうようにも感じますが、カギはその重量です。何トン（何十トンかも）もの重量で押し付けられているので、その摩擦は桁違いの大きさでしょう。
ただし、それでも勾配のきついところはレールの上に少量の砂をまいて、車輪との摩擦を大きくする仕組みが備わった車両があり、受験シーズンにはこの砂を「滑り止めの砂」として受験生にお守りとして配られたりしているのは有名な話です。
もっと勾配がきついところではさすがに車輪の摩擦では登れず、ぎざぎざのレールに歯車を噛み合わせる特殊な構造でゆっくり登る「アプト式」と呼ばれるものがあります。
A. ケーさんから
電車等の鉄道は、鉄の車輪と鉄のレールですが、車両にかなりの重量があるため、摩擦力が増し、普段は滑りません。
しかし、全く滑らないというわけではなく、登り勾配等でスリップしたり、空転することもあります。そのため、「砂まき」と呼ばれる砂を撒く、「砂撒き装置」という仕組みがついている車両もあります。
そもそもで、電車等の鉄道が、金属の車輪（タイヤ）を使う理由としては、以下のようなものがあります。
・ゴム製タイヤより、金属製の方がメンテナンスが楽で、長持ちする
・転がり抵抗を低くし、モーターやエンジンのアクセルを切った状態（惰性）で長い距離進みやすくし、省エネと効率性を上げている
・レールの上を走る上で常に車体がレールの中心を走れるよう、車輪の形状が外側が車輪の外形が小さくなっており、あえて金属製にすることにより、車輪をレールの中心に来る様に滑らせている
A. はつがさんから
あんまり詳しくはないのですが、電車の重さは１両20〜40t、新幹線だとN700系で１両平均約44tもあるそうです。
その重量が2〜3cm四方の面×8 で接するので、単純計算で車輪１個当たり2.5〜5.5tの重さがかかっているようです。それに乗客の重量がかかるので、重さはさらに増えますね。だから、くっついていられるようですね。摩擦係数と粘着係数というらしいです。
まあ、電車もしっかり滑ってますよ！ 雨の日に駅などから動き出したときにたまに音が変な感じになるときとか。あれは空転と言って滑ってます。
また、急な坂や重い貨車を引っ張る機関車などは空転しやすく、動けなくなるときがあるので、乾燥砂をまいて滑りにくくしてるようです。「鉄道
空転」と検索すれば車輪が滑ってるところ見られますよ（笑）
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