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[冷知識分享] 為甚麼車輪都是圓形的?

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6 C( o# @" m3 ^: P: O& H  p1 b
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.
9 s8 d3 M  w5 d' E' b$ r9 B0 t! M. KTVBNOW 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。
& T) Y# U+ x5 W4 C6 Wtvb now,tvbnow,bttvb車輪是圓形,是為了能使車子行進能夠平順,而且省力
/ o( S4 U- D! k6 i. k  u. Eos.tvboxnow.com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)~
! i9 J0 o" m; Q; B* r! T: itvb now,tvbnow,bttvb輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,. |3 d  C( _% j2 R$ c# ~% S, u! g. S
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)
  f% e+ L4 }# F, q         2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪

+ k. \4 m* o' q+ H  d/ \2 F7 M為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)公仔箱論壇/ ]: k$ ]2 f+ I! e! i/ y8 u
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
) ?2 |. w- O* B2 p# O9 X當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》
$ t$ `+ ^, F4 R/ ~- I5 R當輪子是『◆』的時候,輪軸心距離地面的高度是《對角線的一半》
) \& d2 {- y9 Wos.tvboxnow.com~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍公仔箱論壇7 s+ @8 k, |3 K% S, G6 _& @
所以,在滾動前進的之中,
! I1 M# L# H# H- p2 h1 n& j6 \, @3 [0 W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os.tvboxnow.com* v1 V4 ]' R3 `* Z: ^
觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,
5 G  v; M( r. }  ~1 S9 V- _: P& Yos.tvboxnow.com而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣

! \/ j$ M% h# ]. e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
5 U9 {3 B) Q- y+ }8 M7 M/ e! U7 b( uTVBNOW 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。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。公仔箱論壇; u* P+ ?* R6 a9 ^0 P, K5 G
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。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。' \' A1 @& I( M# M! J5 i" T
在這麼多的優勢之下,輪子當然以圓形為最佳選擇。
風瀟瀟兮逆水寒,壯士一去兮,不復返
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