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.公仔箱論壇. p0 K1 c1 i$ E7 Q
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
, q* c$ E4 B7 D1 e4 x" C9 a3 V* g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)~
6 M; [8 {( Z4 P# E- V6 s r* c* r5.39.217.77輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,公仔箱論壇0 B5 q* l5 K- @2 B9 u H" b
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)tvb now,tvbnow,bttvb9 v( Z7 a9 w9 l% ?* b
2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪
: ~. s) ^* b/ K* k( l! s. l% u公仔箱論壇為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)$ A) f: @& u& X2 b5 \" }0 `1 O
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
# Y9 l7 ^5 \- \0 |8 w6 e; B當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》
2 o3 W" C' A% {% N* m* \/ ^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》tvb now,tvbnow,bttvb6 b! O$ L! A$ E. E* c
~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍
# E+ j$ |/ t$ O7 L5 G+ `5.39.217.77所以,在滾動前進的之中,
1 E$ [4 {% c% i( i, c' d5 D% p. a整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度
' e+ ^& v2 S! OTVBNOW 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。觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,tvb now,tvbnow,bttvb% F# r. ~0 L8 {9 V8 {5 p" }" m
而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣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。- x* S2 W& ~4 C0 X! g, `" G+ R
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。+ X8 H6 d Z2 N0 J% w* e
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。5.39.217.77. m) `* v* Y$ Y0 a" O/ A- y
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。# Z! F, i0 |2 C* w
在這麼多的優勢之下,輪子當然以圓形為最佳選擇。 |