Geschwindigkeit und Entfernung sind zwei Hauptdeterminanten in dieser Frage. Es ist unwahrscheinlich, dass ein langsam fahrendes Fahrzeug oder ein Zug, der in einen Tunnel einfährt, durch das Vorhandensein eines festen stationären Objekts, das sie bedeckt, beeinträchtigt wird. Angenommen, das Objekt bewegt sich schnell genug, erfordert das Vorhandensein eines Tunnels, dass das Objekt mehr Energie aufwendet, um ihn zu passieren. Auch der Abstand zwischen dem Objekt und der Tunnelwand UND die Länge des Tunnels selbst wirken sich höchstwahrscheinlich auf die Energie aus, die zum Durchqueren des gesamten Tunnels erforderlich ist. Wird es mehr Energie benötigen, je länger der Tunnel ist?
Das ist quantitativ schwer zu beantworten.
Ein Zug im Freien drückt Luft aus dem Weg und saugt dahinter Luft an. Etwas Luft wird mit dem Zug mitgeschleppt. Meistens bewegt sich Luft in der Nähe des Zuges.
In einer New Yorker U-Bahn können Sie eine starke Brise spüren, bevor der Zug ankommt. Der Tunneldurchmesser ist nicht viel größer als der Zug, also wirkt der Zug so etwas wie ein Kolben. Es schiebt Luft vor sich her und saugt Luft dahinter an. Die Dichte der Luft beträgt etwa 1 kg/m^3. Es braucht Energie, um diese Masse zu beschleunigen.
Luft ist nicht sehr viskos, aber sie hat Viskosität. Eine dünne Luftschicht gegen den Zug bewegt sich mit der Geschwindigkeit des Zuges. Ebenso bleibt eine dünne Schicht gegen den Tunnel stehen. Bei einem Bummelzug kann die Strömung laminar sein. Benachbarte Schichten bewegen sich mit leicht unterschiedlichen Geschwindigkeiten, und die Luftgeschwindigkeit variiert gleichmäßig zwischen Zug und Tunnel. In diesem Fall geht ein Teil der kinetischen Energie als Wärme verloren.
Die meisten Strömungen sind turbulent. Dies ist unorganisiert und hat viel größere Geschwindigkeitsunterschiede über kurze Distanzen. Bei turbulenter Strömung geht mehr Energie verloren.
Chet Miller