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.' [) b9 [# l/ S: z! A. F# K5 g; 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.tvb now,tvbnow,bttvb a* R0 f8 f( L- L+ ]; h
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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
0 q% i/ E5 ?: T! H5 G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)~+ G, Z J- d# Z/ U) r
輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,& j: ?9 T: d) \) F3 p9 q2 ^
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)
- i( G9 D0 L# ^7 |6 P( @* W1 ^公仔箱論壇 2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪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。4 q& z3 k; d' g" z6 [
為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)2 ]- P. F* V: ~6 u8 t# \$ | n0 T1 t
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* B2 T& ~$ E$ R: ?% `4 ]* E
當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》www2.tvboxnow.com Q& _6 o+ V; X& {3 I1 m7 |' 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》
" ?+ {: D6 n1 w6 dTVBNOW 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。~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍1 u" N' k3 f6 V1 f! s& n9 p- b' _
所以,在滾動前進的之中,
! [- j! E- h9 t: s+ ~: W, mwww2.tvboxnow.com整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度 K: u7 c$ [7 X& {2 P+ [. a: N" s
觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,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。' t2 |+ H" M+ Y' e+ T- m
而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣
, T8 T1 R+ U! b+ bwww2.tvboxnow.com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
8 }. z" C" z8 a5 y& ^' \& Ltvb now,tvbnow,bttvb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。
, N& E- C) o1 a1 o, X# z& 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。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。$ W6 k; X' p/ `# A2 H
在這麼多的優勢之下,輪子當然以圓形為最佳選擇。 |