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.5.39.217.77:88983 C6 U7 V+ Z y. J* C- \" 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.' U6 r+ o7 C% @6 C# l
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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: d1 R X# j9 C6 t) p
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）～! I& W6 c' ]0 a: @5 [
輪子如果是方形的，那麼當馬匹要讓馬車行進的時候，
4 I: D8 O& E r% O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）
& ]1 v8 E! e2 w- W' A4 y ２、方形輪子滾動了，但是整個車身會上下震盪
0 V* c% r( I+ f% _為何會有震盪的情形？（以平坦路面為前提）
G! i7 Z& P3 \4 A, N) S. E3 ]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公仔箱論壇. f, g9 A( e C8 k) H& z2 R- L* N
當輪子是『■』的時候，輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》5.39.217.77:8898# L4 N5 A' D& J# P9 a
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+ p9 h$ ^3 O" Z& b1 g& u& t4 A
～～在正方形的情形下，對角線長度是邊長的（√２）倍$ v& l) o3 ]5 U# i/ }1 O# R
所以，在滾動前進的之中，1 l9 A* b0 n0 w3 F$ @
整個車身就會有『正方形邊長的一半×（√２－１）』的震盪幅度
- |. I8 j: q. m% x1 s4 J, S& j觀察車軸的行進路線，它就不是一直線，7 T& I' P# P# o; \) K( }& g4 t
而是以『擺線』的路徑行進，就像延伸不斷的麥當勞『ｍ』一樣
+ Q1 c/ C1 p6 N& o: x! p8 M5.39.217.77:8898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
' X& h/ s' s# Q/ p. O5.39.217.77:8898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。
" J$ R6 _6 I$ Z K% _3 f5.39.217.77:8898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。
% g- {5 u2 a$ ]4 }- G+ K* K! _2 k在這麼多的優勢之下，輪子當然以圓形為最佳選擇。 |
發表於 2007-5-12 10:21 AM
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