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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.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 b6 [( l! l4 q6 E; z0 j# e1 M
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.公仔箱論壇# U+ D: }  q. Z& ~

# D0 \9 e! j. `: z# U* e- ~車輪是圓形,是為了能使車子行進能夠平順,而且省力
0 Q% V% O/ G$ @, a+ z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)~
, N6 Q+ P7 C7 z輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,
4 T' v" J% b0 }9 l. F5 A) i4 ^$ e. P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)5.39.217.77. I7 \) y- G" Y$ e  `) D! s1 S
         2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪

- b/ ]" F. a+ ~7 t* H5.39.217.77為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)tvb now,tvbnow,bttvb, Z1 `9 f, h6 k2 h9 ]4 c
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tvb now,tvbnow,bttvb2 V/ b9 t4 N5 H/ `, R
當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》
: e# W7 q) ^/ z- d- i: E公仔箱論壇當輪子是『◆』的時候,輪軸心距離地面的高度是《對角線的一半》
  a7 |8 N7 e- i7 _6 J9 |2 O5 H! n) I公仔箱論壇~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍公仔箱論壇/ I3 q/ ^6 }9 r7 Z
所以,在滾動前進的之中,0 N$ t$ d$ U3 N, C; @& S
整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度
, A4 {1 c8 o& d5.39.217.77觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,tvb now,tvbnow,bttvb4 F; F( U, k- ?% \4 G: U
而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣

( ?- F! r! }" E; E+ y! F# K6 ?tvb now,tvbnow,bttvb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
/ m  s/ q/ `0 ~+ H6 q5.39.217.77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。; i3 b$ n1 \3 I7 b) i; ~0 u
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。8 p5 p: J" \- r, C! O
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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