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.
. Z* ^0 C: q- p) U0 }7 z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.公仔箱論壇6 b' f7 J( q9 a. c3 P. s4 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8 |- @( ]' `, g$ A; @! P' x 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)~5.39.217.77:8898; I, M) b6 }) T( C
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,bttvb) V5 Z5 c/ x" e; P0 B: E X4 O8 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)公仔箱論壇$ Y5 ^0 a2 {; e
2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪公仔箱論壇. H6 t; a: P) \* U/ `7 l ?( N) @
為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)
3 i _. d: e7 z) ]) L6 l6 N2 Btvb now,tvbnow,bttvb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1 X+ w ^) ^. ?9 B
當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》
' Z9 a4 }) D( `& c5 m公仔箱論壇當輪子是『◆』的時候,輪軸心距離地面的高度是《對角線的一半》
3 N4 O7 q% s1 K' @& I. V- G, \5.39.217.77:8898~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍
, ]4 C; V: W) Q/ Y k所以,在滾動前進的之中,$ y& W# o# g6 ?2 a4 K$ L4 Q
整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度! t) f$ ]# P+ _3 z" n* q8 M
觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,
1 [5 F' g6 I( R2 e而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣5.39.217.77:8898; g* [" S; a9 `$ M& e8 Y' V
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
( d, f& c4 l* D6 f, \8 l' v! W# j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。; o/ d. J) R2 F: G3 S% I- f
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。
| i7 K6 A' R+ J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。 |