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.
+ X9 K( E. o. g; m( S1 c- f. Z! }9 p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.! Z6 b5 O* _6 m3 X+ a6 y
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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。, ~ `% Y- W. ? T9 G9 y
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)~
/ t6 @8 `% e" s3 I* v輪子如果是方形的,那麼當馬匹要讓馬車行進的時候,
. I' d1 f5 O/ C' i. t6 b3 X# k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)tvb now,tvbnow,bttvb' l4 x$ C3 |2 {9 [4 L# x: J
2、方形輪子滾動了,但是整個車身會上下震盪www1.tvboxnow.com6 x: q& S: [5 q) k
為何會有震盪的情形?(以平坦路面為前提)
9 ~3 {3 [: x' B" ^1 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。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www1.tvboxnow.com, x1 g; N A& E0 o! n, P* ^1 I$ ^
當輪子是『■』的時候,輪軸心距離地面的高度是《邊長的一半》tvb now,tvbnow,bttvb2 S' R7 i9 Y$ N; I& Q* e+ N; h: @
當輪子是『◆』的時候,輪軸心距離地面的高度是《對角線的一半》
5 D6 `4 H; I6 twww1.tvboxnow.com~~在正方形的情形下,對角線長度是邊長的(√2)倍
) Z, b2 S4 I8 `* p" r4 Y; r所以,在滾動前進的之中,www1.tvboxnow.com3 y& u" Q/ s+ a" a! u7 |# u, }: t# @' |% d
整個車身就會有『正方形邊長的一半×(√2-1)』的震盪幅度/ |$ {3 x4 h( r v2 ~
觀察車軸的行進路線,它就不是一直線,
T+ r. K! P& T# g& Stvb now,tvbnow,bttvb而是以『擺線』的路徑行進,就像延伸不斷的麥當勞『m』一樣
( V( }1 G5 f. o6 x$ [公仔箱論壇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
( [% `. t" Z1 T& L# d0 ^5 j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。' K5 t9 c2 D3 u% O* t; o+ }) a" A
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。
5 D9 b* n0 L! e: r: k. }" Ytvb now,tvbnow,bttvb在這麼多的優勢之下,輪子當然以圓形為最佳選擇。 |