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.
: Y1 T3 b. ~6 xtvb now,tvbnow,bttvb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.* e) y# V7 W2 R3 B3 E
( {* \5 D7 ?& X+ q. M0 v車輪是圓形,是為了能使車子行進能夠平順,而且省力
" U; H. g0 G! I, w5 O& }0 ~8 z* Btvb now,tvbnow,bttvb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)~
2 e& k4 d x1 V# s( G0 w公仔箱論壇輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,tvboxnow.com6 b! _8 @! m% I+ X
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)
* r; ?% I9 G( K* ]5 Ptvboxnow.com 2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪
/ L" b% l2 | N9 R* r為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)4 ~0 I8 e. [/ `# {! L9 A
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
s* a4 ^9 ?2 {, r/ r2 V- Ltvb 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》# l' R# ?* V; W" u3 h, J3 b( L1 F
當輪子是『◆』的時候,輪軸心距離地面的高度是《對角線的一半》
/ L; c( S( {' D& ]+ \) `6 A公仔箱論壇~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍
: i/ M% j. z! D* e+ m2 P所以,在滾動前進的之中,tvb now,tvbnow,bttvb! q& }& i; [6 i& s
整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度tvboxnow.com. Z4 c. o6 z v! Q
觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,0 o9 a( Y0 S ]* @
而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣
. ?, k8 V$ u( M& V1 V; B3 i( h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# z6 |; Z/ v/ R2 _
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。
+ [( X6 f4 Q/ E( w& gtvb now,tvbnow,bttvb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。' ^& W0 [5 F! P4 ]" Y! ?! L2 ?6 I0 e
在這麼多的優勢之下,輪子當然以圓形為最佳選擇。 |