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.
N8 D( s' r9 ?6 g3 W" 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4 o. v! p1 F4 K
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)~
4 x. ]/ N$ p. U- W輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,5.39.217.77:8898% j: u6 V' P% u8 G* Z m) |/ m
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)# u5 |$ z5 d( W; o5 R
2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪
; l3 ]3 `! i2 ATVBNOW 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。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。; F: R, q# y2 r
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公仔箱論壇 G0 i- u2 ?6 O, c9 R+ W# k
當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》
% O7 J: D- ^' V T* X當輪子是『◆』的時候,輪軸心距離地面的高度是《對角線的一半》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。- J, d0 r/ e- R, E% w, d& E b& ]+ z
~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍
7 l- L9 U5 y# k, R! q) v+ {5 Gtvb now,tvbnow,bttvb所以,在滾動前進的之中,
4 e$ I x9 p' d9 j8 wtvb now,tvbnow,bttvb整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度5.39.217.77:8898+ M0 y3 o# c+ j
觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,5.39.217.77:8898; `, H' g+ w; I2 Z# Z" M
而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣
: z" A0 t2 k9 Q E5.39.217.77:8898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公仔箱論壇4 y; }, ~3 J8 o( @3 U; i
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。
& a" o" x S6 }( t" T! w7 X5 H5 Ntvb now,tvbnow,bttvb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。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。0 S; Z& ^" j! Q8 _& Q6 p9 X3 p
在這麼多的優勢之下,輪子當然以圓形為最佳選擇。 |