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.
6 T! ~) n9 `) T- R5.39.217.77:8898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
$ j+ I" f5 H* D& ]$ Q9 m. C8 x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)~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 s9 }$ ? O6 F, ]6 ?* p
輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,! F* ^3 w" n. T
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)
( S+ C6 g3 ^# o1 HTVBNOW 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。 2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪
7 [- _& U C7 X. `/ t8 }為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)5.39.217.77:88984 U0 ^" T* r+ o v+ u
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,bttvb9 h, s' |' C- K5 [# B1 c" }0 n
當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》 o4 [1 I; z8 E# i
當輪子是『◆』的時候,輪軸心距離地面的高度是《對角線的一半》
- w2 k `- \0 Z6 a3 z# @; f7 B~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍公仔箱論壇: x9 z( T7 e/ A: _
所以,在滾動前進的之中,4 n- u& D% x3 d' b6 b# U. h0 Z
整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度
! }2 j6 N% i$ }* {) m( f# u+ }9 O5.39.217.77:8898觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,5.39.217.77:8898( t. l9 I% |& L x+ b% A
而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣
9 [" G' C) }6 S0 q6 U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
$ @" c& x+ B$ F! ^& X! t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。
S1 P5 O$ D. c% E) |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。公仔箱論壇% q4 x3 T/ L# {) e% e
在這麼多的優勢之下,輪子當然以圓形為最佳選擇。 |