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.
9 F# F7 K/ ^" \* i& ^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.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。6 B- \+ R8 K3 G: [8 q
, R4 d( x& m6 l% z# y車輪是圓形,是為了能使車子行進能夠平順,而且省力5 T+ a: R5 [5 S$ F9 {( S
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)~tvboxnow.com3 y* U9 }% ]9 o& H9 z7 x. q" O+ Y
輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,公仔箱論壇: e) `5 c1 G: D) O! b" s- g z
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)
! f6 @" T1 T9 f, }* O 2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪tvb now,tvbnow,bttvb% ?- {. G; h8 p0 I7 a3 B$ |
為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)3 A$ b( [; O0 b3 S) S$ y
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
+ D; r s# f' l; H6 T+ T% p+ vtvb now,tvbnow,bttvb當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》1 Z; d' A( ?. I: _( r7 D
當輪子是『◆』的時候,輪軸心距離地面的高度是《對角線的一半》tvb now,tvbnow,bttvb0 p- g! ^) ]5 B0 }% C
~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍
1 V2 V$ O; O: j* M: ~ Q6 _所以,在滾動前進的之中,
1 t" Y) C4 B( x f8 r/ o0 t' }( {8 a D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, S3 q5 K5 @& o! o
觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,公仔箱論壇& ?5 R% K4 s* l9 E
而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣
: y+ }$ w& m$ Dtvboxnow.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公仔箱論壇) R/ C7 i2 L' j2 E4 R: ^
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,bttvb0 U. Z3 G5 E/ V% X9 C9 C$ @0 r5 q
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。tvboxnow.com/ v% p* T& v- p8 A
在這麼多的優勢之下,輪子當然以圓形為最佳選擇。 |