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[冷知識分享] 為甚麼車輪都是圓形的?

人類社會在聚落形成及都市化之後, 平坦的地方愈來愈多, 輪子的應用就愈來愈廣. 跑的最快且最省力的運輸道具都有圓形的輪子, 印第安人用的無輪拖物架幾乎沒有人用了.( q8 M. _) }8 h/ {  O
圓形有很多好處, 利用圓形與平地接觸, 可以讓行走時更平穩, 不會有上下跳動的情形. 旋轉體上如果有平面(例如3角形, 4方形的輪子), 必須浪費力氣在抬高輪子及物體, 纔能翻到下一個平面.
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車輪是圓形,是為了能使車子行進能夠平順,而且省力+ e5 j' ]& b! G# h
先別說透過輪軸施力的車子,就先說『外來力量推拉』的車子好了(如馬車)~
: g; N! F+ ]: E; Y1 n! v輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,
9 y" G+ P# g( Y& B公仔箱論壇就會有兩種運動狀況1、方形輪子不滾動,以滑行前進(輪子摩擦係數較小時)
7 P8 a" {1 L& L3 otvb now,tvbnow,bttvb         2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪
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為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。1 O; F3 q& |8 v( M+ j& a
因為方形輪子一旦滾動,輪子軸心距離地面的高度會有變化TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。$ t: R+ z2 {& `) I- D
當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》
( l$ d0 v& i. t4 `' D# j當輪子是『◆』的時候,輪軸心距離地面的高度是《對角線的一半》
- W) Y) B3 `/ Z! O8 J" i7 mtvb now,tvbnow,bttvb~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍tvb now,tvbnow,bttvb1 g$ d8 \; `  B) H, f
所以,在滾動前進的之中,3 `" v% U6 d) E  s/ G( S
整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度
. \0 v% h. j( Z+ D公仔箱論壇觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,5.39.217.77& e& _+ p" {1 F+ _% @/ E8 v- O
而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣
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如果車子是透過輪軸出力前進,它不會有滑行現象(除非路面具有坡度,且輪子摩擦係數較小,而造成自動下滑),但是同樣會有上下震盪的情形
  Z' g0 U: F9 e+ U: H( x2 P5 E5.39.217.77而這樣的輪子當然會費力--因為所耗費的動力,除了要克服輪心軸承的摩擦之外,〝還要把整個車身抬起一個高度差〞~~這就是額外的動力耗費了。
) v6 z4 Z4 @9 ~當車輪是圓形的時候,走在平坦路上,不管車輪怎麼滾動,車輪軸心始終與地面保持固定高度,不會有上下震盪現象,並且正因為如此,它的行進就不必付出額外的動力來讓整個車身抬起(因為圓型輪子造成軸心行進的高度差是零),只需克服輪心軸承的摩擦即可。tvb now,tvbnow,bttvb) Q! h' w& [  p- g: g  I6 a
在這麼多的優勢之下,輪子當然以圓形為最佳選擇。
風瀟瀟兮逆水寒,壯士一去兮,不復返
輪子一旦滾動,輪子軸心距離地面的高度會有變化www.tvbnow
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