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.. o" @4 R8 @8 C$ J x" |
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,bttvb2 f$ l3 Z o" C# P9 X% r
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車輪是圓形，是為了能使車子行進能夠平順，而且省力公仔箱論壇& h: A; p/ g6 ]' D
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）～
7 g4 X, X4 \3 t# z4 F輪子如果是方形的，那麼當馬匹要讓馬車行進的時候，
. R/ C* j$ O: R% p! h公仔箱論壇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）! q* o3 c8 X" X4 q7 N E# D
２、方形輪子滾動了，但是整個車身會上下震盪
* [( l. b4 w" u* o為何會有震盪的情形？（以平坦路面為前提）tvboxnow.com0 I- S1 P6 ]/ c' k* s9 ~
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$ f- {" C0 V+ ~) } |. S" d. j R
當輪子是『■』的時候，輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》
, N( |4 ~7 |" W+ m+ i. [, }當輪子是『◆』的時候，輪軸心距離地面的高度是《對角線的一半》$ |( M1 P; |$ s/ X. z
～～在正方形的情形下，對角線長度是邊長的（√２）倍tvboxnow.com# {$ w, b% |! m. U6 h
所以，在滾動前進的之中，
# L% F* l/ N2 ?. r- t6 v7 y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
) q/ P4 F, I/ f+ f- A% `; K+ ]tvb now,tvbnow,bttvb觀察車軸的行進路線，它就不是一直線，. X$ F; D# f5 ?- m9 \
而是以『擺線』的路徑行進，就像延伸不斷的麥當勞『ｍ』一樣tvb now,tvbnow,bttvb! J1 d% n7 d9 b) X' R( c+ U* B
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tvb now,tvbnow,bttvb$ n% }( I0 O2 p: V6 y" j! ]4 [
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。 {0 e$ ?. n: Y. _0 c
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。公仔箱論壇9 d" |+ K* E; D7 a; f
在這麼多的優勢之下，輪子當然以圓形為最佳選擇。 |
發表於 2007-5-12 10:21 AM
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