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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,bttvb8 e9 s5 U" m* ?
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.www2.tvboxnow.com. G- Q  t# l1 P
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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www2.tvboxnow.com: E$ E; Z7 D& p0 F
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5 y* w2 ]3 Q9 ]4 U2 P2 P5 L3 R9 P' H
輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,www2.tvboxnow.com1 G% N2 x- N  s
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)
, p# p8 \# n# ~' g3 ttvb now,tvbnow,bttvb         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)3 t- m7 u4 u: W9 B: l2 ^
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- N; Z2 O$ N( n" Z# ]6 o
當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》
1 l1 ?- z9 t0 S* m' K# i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》
' ^7 f; Y6 |) Z% ?1 D~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍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。0 g* X. R4 b  p- ^4 @
所以,在滾動前進的之中,
- Y8 D5 |/ c+ {6 g公仔箱論壇整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度公仔箱論壇% w9 C. l9 E9 E3 B  x) m
觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,www2.tvboxnow.com( g- S& m( g: Y; Y; {0 V7 l
而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣

& ^  Q1 q/ C% \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; G$ O# \( J& S/ p7 b
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。
1 j' ^' i# [. X- Y% }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。
4 m6 z, t' n* _' f, T8 xTVBNOW 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。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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