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.( K5 e# w: R# s2 Z
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$ D5 c/ Q6 W7 o% y
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)~
R2 K9 X4 T) \6 B8 UTVBNOW 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。輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,7 F& b/ m$ ~5 I& c7 W- ^3 D' Z
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)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。+ f* P$ z4 r( j
2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪
& |+ J" h/ d8 k* Q% C- h為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)
6 E9 Q \; P( U7 k( {tvb now,tvbnow,bttvb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
) S, r+ h1 k) h: T- x& S, J( ~; N公仔箱論壇當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》# D; I$ G' w4 ^) A& z* }
當輪子是『◆』的時候,輪軸心距離地面的高度是《對角線的一半》
4 L8 s: a C+ u0 I6 v3 [~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍5.39.217.772 Z3 O6 [5 H, p" U; y0 p2 w1 {
所以,在滾動前進的之中,
H6 J( D( d# {, k& y整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度
9 h# t# I0 y+ n& k2 r9 c$ J* x5.39.217.77觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,5.39.217.77; Q1 ?6 H l+ F. g! J
而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣: _9 H5 K# [2 d$ W
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
/ v* E! ?2 x& S4 ltvb now,tvbnow,bttvb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。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。- I4 ^8 f/ P4 d# }# ]/ a4 D$ ]4 i
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。
* P$ D4 o1 w7 J, ~4 T. H" `在這麼多的優勢之下,輪子當然以圓形為最佳選擇。 |