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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.tvb now,tvbnow,bttvb; a9 \0 B0 N% j' A8 f% P
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.tvb now,tvbnow,bttvb" q8 ~# n* O$ Q  w$ T5 `# L

4 U0 j/ t) f5 C5 D; lwww3.tvboxnow.com車輪是圓形,是為了能使車子行進能夠平順,而且省力
6 |% a; E3 r8 s3 ?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)~公仔箱論壇: q, E1 v3 t: G
輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,www3.tvboxnow.com2 |3 E, s5 b: ]7 A( d" A0 ~8 V
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)3 j9 C  O- E# f# c  q
         2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪
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為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)
; z" o9 a" \+ L1 m' T: e, K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' b& q- r  h: R. v* g1 E
當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》tvb now,tvbnow,bttvb! z) x7 v' T- 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》* {, z: f' Z3 S: j  }! g8 f
~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍
0 L9 {) S8 m6 O+ e8 F1 Q1 I6 r: E公仔箱論壇所以,在滾動前進的之中,
2 j) Z- ~, ~$ r' r整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度
. T* I! z# c, `% Y公仔箱論壇觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,
) c" k# |$ _1 B0 t5 F5 D# Mwww3.tvboxnow.com而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣

8 m% a6 w" [3 z; G" Ktvb 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
, F& T; N& c5 l+ Vwww3.tvboxnow.com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。tvb now,tvbnow,bttvb: X8 K. c' G9 m4 \' z
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。www3.tvboxnow.com( S) N/ |% M# {( A$ A
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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