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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.
# w9 u$ z  G8 s; g" Htvb now,tvbnow,bttvb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.5.39.217.77:8898* ^2 v1 v5 ]- n6 b) Y- i
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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5.39.217.77:8898' V6 d' e' b; {
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)~
' z# s5 v2 J2 y2 e$ G4 K輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,tvb now,tvbnow,bttvb8 {" z+ O# K2 U5 |  O  ~# a% F
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)
  f6 Y% H2 L$ s1 mtvb now,tvbnow,bttvb         2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪

' x7 T- ?+ x1 b" i: W為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)
+ e; ?2 n: b) {* Q/ z' G, J公仔箱論壇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5.39.217.77:8898  i) x; B/ E) a9 P/ j4 q$ E6 \
當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》公仔箱論壇1 ^4 Q+ g4 s( p
當輪子是『◆』的時候,輪軸心距離地面的高度是《對角線的一半》公仔箱論壇; F6 g8 K# ]+ h; d
~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍tvb now,tvbnow,bttvb- N1 |$ J8 d  F% e
所以,在滾動前進的之中,公仔箱論壇0 T$ Q+ k0 u! }' P
整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度
1 O: |3 Y7 d. o* a5.39.217.77:8898觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,
1 t' m7 W- B  [0 t4 L; P7 |3 u5.39.217.77:8898而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣
公仔箱論壇( h. Y4 X% W5 R9 T7 y
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
' x0 o$ `9 J9 {; o( D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。
9 I3 j" N; @" J: ?+ {5 B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。
  m! \, Q' Z6 h( s" g! ~: J2 V公仔箱論壇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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