為什么其他形狀不能替代圓形成為車輪
為什么其他形狀不能替代圓形成為車輪?這是因?yàn)閳A形具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
從舒適角度來(lái)說(shuō),圓的半徑處處相等,車輛行駛會(huì)很平穩(wěn),不會(huì)像其他形狀那樣上下顛簸得厲害。
從力學(xué)角度分析,圓形輪子是在地上滾動(dòng),阻力很小,車的重心在一條直線上,只需提供動(dòng)力克服滾動(dòng)摩擦力就能讓車子動(dòng)起來(lái)。
圓有重要性質(zhì),圓周上任何一點(diǎn)到圓心的距離相等,也就是半徑相等。車軸安在圓心上,車輪滾動(dòng)時(shí)車軸與地面距離等于車輪半徑,這樣安裝在車軸上的車廂和里面的人都會(huì)平穩(wěn)。要是車輪不成圓形,輪緣到輪子圓心距離不等,車子會(huì)讓人顛得難受。
圓形還能保證車子的穩(wěn)定性,運(yùn)動(dòng)軌道平穩(wěn)。而且圓形的周長(zhǎng)短,能節(jié)省材料。相同邊長(zhǎng)設(shè)為 1,圓形周長(zhǎng) 3.14,四邊形邊長(zhǎng) 4,五邊形邊長(zhǎng) 5。
圓形車輪摩擦力小,東西在地上滾動(dòng)比拖著走省勁,因?yàn)闈L動(dòng)摩擦阻力比滑動(dòng)摩擦阻力小。地面濕滑時(shí),滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦阻力大,能提高安全系數(shù)。
大約在公元前 3000 年車輪被發(fā)明,圓形車輪省力,行駛中重心不變,不會(huì)因重心起伏消耗動(dòng)力,還能減少與地面摩擦,提升速度和工作效率。
圓形輪子在各種方向上的彎曲剛度高,能更好抵抗變形,讓車輛行駛更穩(wěn)定。
圓形輪子滾動(dòng)時(shí)與地面接觸面積小,摩擦力小,降低車輛能耗。制造過(guò)程中容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?;a(chǎn),輪胎方便更換升級(jí)和維修維護(hù)。
圓形輪子在運(yùn)動(dòng)時(shí)中心始終與車輛重心保持垂直,安裝時(shí)能充分利用空間,讓車輛平衡性和穩(wěn)定性更好。
此外,圓形輪子外觀更具美感,現(xiàn)代汽車多采用流線型圓形輪子增強(qiáng)整體視覺(jué)效果。
總之,圓形是成為車輪的最優(yōu)選擇,其他形狀在這些方面都無(wú)法與之相比。
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