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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.
0 e2 L7 l) g! b5 ?) k( ~6 l$ zos.tvboxnow.com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.; g" I$ o& T  d  I  Y/ O3 a/ h: d6 S
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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% L2 T# D  Z& x5 M
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)~
/ G2 D- a9 Z5 n2 i! f  ]: ltvb 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,
% a  x6 R( j4 e0 ^/ \. _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 Y- q/ B* V5 J7 ]& ~4 _5 K, _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。         2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪
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為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)os.tvboxnow.com$ [& y% g) ]# K2 J8 v0 e2 {' D
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3 M6 w8 C# H; J4 \" ]
當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》
( A4 `! c- l1 x; l  z4 w/ r1 otvb 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》
! e# z! N9 ?( U6 R4 |3 D9 O6 u( {os.tvboxnow.com~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍& S! h9 ]! V& T. S9 n, A; h
所以,在滾動前進的之中,
6 q1 w" L. _2 B' G+ a$ w* Ytvb now,tvbnow,bttvb整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度
) \" `7 o6 d2 C# K7 b, V& m- QTVBNOW 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。觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,0 O; m, m! }0 P
而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣
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。8 X' B6 |" j% M3 W/ e# H; 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
, r2 x2 m6 M3 d7 a+ q: d4 g4 d: y  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。
2 Y% T. A: r. ^& nTVBNOW 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。
/ ]6 l# Y6 a5 N2 Ftvb now,tvbnow,bttvb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
輪子一旦滾動,輪子軸心距離地面的高度會有變化www.tvbnow
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