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.os.tvboxnow.com; S4 |1 ?1 y0 W# w% \
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.os.tvboxnow.com2 z+ f. z: |( ~- s8 [2 H
" H o, e& j) r6 [車輪是圓形,是為了能使車子行進能夠平順,而且省力5 y# A1 N; f+ T
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)~
" C% T. S Z0 fos.tvboxnow.com輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,
. E5 w+ X( v d- L6 stvb now,tvbnow,bttvb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)
, [2 |* D1 R: j, X公仔箱論壇 2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪
7 R O" T, v# @2 R9 ^! bos.tvboxnow.com為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)3 j3 \8 k9 K6 S8 ^
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( j% y. l' P3 Q. E' }. h/ r: `$ p
當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》
) m: t: R4 c" B當輪子是『◆』的時候,輪軸心距離地面的高度是《對角線的一半》
# A& a+ n0 n! d! L1 \ a0 }# j$ WTVBNOW 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。~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍/ O: h+ N! C6 v' c
所以,在滾動前進的之中,
" J, C! _- W# O: _, }# D8 p2 T整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度* O9 g1 p/ J& U# l+ O2 r4 Q
觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,
- ?7 o" C5 \4 F7 Bos.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
( B- [' R$ {3 e# u4 ~+ e5 g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
- a" W: m7 h9 j- E% e0 i3 ftvb now,tvbnow,bttvb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。
+ ^4 F* A) S* |! e% F& Z1 [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,bttvb7 O$ C2 t1 i' U' |) V# W+ ?
在這麼多的優勢之下,輪子當然以圓形為最佳選擇。 |