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.公仔箱論壇9 E: }3 S: |2 _) C: K
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.1 K4 @) {9 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
1 f9 V2 n! n. T6 A; s+ X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)~0 q* {0 O4 `9 W/ d
輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,
6 U/ j# v% k4 H r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)5.39.217.768 Y# D. @4 p$ z
2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪
& l' ]8 G4 g8 s/ Ttvb now,tvbnow,bttvb為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)
9 K6 S Q% b1 A; ^! ?0 ^* u% |tvb now,tvbnow,bttvb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4 f9 c% M. S6 a* E# e1 `
當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》
. o* q% C4 m; y/ V1 U8 I9 L( btvb now,tvbnow,bttvb當輪子是『◆』的時候,輪軸心距離地面的高度是《對角線的一半》
: v4 \; U4 j& }1 g' ~3 b Wtvb now,tvbnow,bttvb~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍2 H' I1 ]# F6 T2 t
所以,在滾動前進的之中,
# s! Y2 t! S* v; x/ }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。整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度1 C' m x) ^4 Z* E F4 d% t
觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,* z; z+ W+ I2 k! T4 ^
而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣5.39.217.76* Q2 S) ~2 k w8 G/ \3 O# Z2 I/ X9 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。% \! Z2 S: ]; Y6 ~) S, t2 w
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。
# B; @9 c: d4 R' |# O: k9 aTVBNOW 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。tvb now,tvbnow,bttvb' l2 x7 N; `" d5 ~3 b
在這麼多的優勢之下,輪子當然以圓形為最佳選擇。 |