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8 K& \' Z9 m! G( j8 v3 Y2 V) l
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.( O% t. |: N: ~9 `/ j& t! e; Q
& @& Q% J$ _2 ~ P0 B5.39.217.77:8898車輪是圓形,是為了能使車子行進能夠平順,而且省力' ]# a$ C) }! E
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。6 W6 H; p+ F5 `! s6 F
輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,- B; c* R1 Q5 _3 N. L
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)
; k2 U% I! j/ |8 ?/ K3 p- E; v5.39.217.77:8898 2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪
1 @& @$ f# S5 W- l' K: r6 e: `為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)
: j8 Q7 i# V+ p7 Y& g6 G6 f) ~5.39.217.77:8898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" X0 r. s6 O* w" o* Z
當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》
! N6 K7 s2 N5 Q7 U: STVBNOW 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。當輪子是『◆』的時候,輪軸心距離地面的高度是《對角線的一半》- \. h) B+ ~2 T5 ^! z( \; s
~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍6 b! W( d& r1 B0 G0 \
所以,在滾動前進的之中,+ U7 c8 C3 R" w i- ?$ J
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: e: _; E& U" d+ e8 s4 `
觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,
' H7 E. |7 I+ V" L: C" R5 Wtvb now,tvbnow,bttvb而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣
. j8 ^) W7 x2 P, J( mtvb now,tvbnow,bttvb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
* i' B& `/ D) v& }* K% J! h; x5 y8 BTVBNOW 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。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。公仔箱論壇9 n) ~9 `; }; I; Y5 @
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。, {5 ?! E. X5 q$ Y3 W/ L' p1 A
在這麼多的優勢之下,輪子當然以圓形為最佳選擇。 |