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  • 1 # Sndhxb

    因為圓形在滾動過程中,同等距離做功最多,阻力最小。所以腳踏車,汽車的車輪是圓的。可以從從以下方面來分析:(1)做功:如果車輪不是圓的,那麼會出現什麼後果。打個比方:車輪是4方形的,如果然輛車能夠行駛,則此時這輛車必須做兩個功,即碰到四邊形的每個角時(4個點),車子要抵抗重力,把車往上方抬起,向上做功,同時還要做位移功,整輛車就會乎高乎低的向前走,如果車子是在一個水平面上走時,車子的行動軌跡將不會是一條水平線。這樣的車子不僅嚴重浪費油,還會讓坐在車內的人很不舒服。(2) 歷史:車輪出現的歷史有很久了,從動物(馬,牛等)拉車及人力拉車,到現在的火車,汽車。打個比方,如果有動力(蒸汽,汽(柴)油,太陽能或核能等)的車可以拉得動方形車輪,那麼我們的祖先就沒有那麼幸運了,因為如果採用方形車輪則趕車的人或動物都將很累,他們為了抵消重力,一路要把車子抬來抬去,速度又慢。(3) 阻力:我們常常可以看到小溪裡的石頭都是橢圓的,或圓形的。為什麼會這樣子呢?因為在長期的河水沖刷過程中及石頭在水中運動時,受到阻力時,把邊緣打磨成很光滑,很圓,這樣以後在運動過程中阻力將進一步減少,減少了對石頭的損壞。(5):如果把車輪做成圓形,車軸安在圓心上,當車輪在地面滾動的時候,車軸離開地面的距離,就總是等於車輪半徑那麼長。因此安裝在車軸上的車廂,車廂裡坐的人,都將平穩地被車子拉著走。(6):車輪做成圓的,當然也還有別的原因,例如:當一樣東西在地上滾動的時候,要比在地面上拖著走省勁多了,這是因為滾動摩擦阻力比滑動摩擦阻力小的緣故。擴充套件資料:傳說古埃及人就是利用這種滾輪搬運建造金字塔的石塊的,這可看成一種特殊的平板車,車的底板平放在大小均勻的輪子上,因而底板與地面之間各處的寬度一致,平板車可以在車輪滾動中平穩前行。弄清楚問題的實質和車輪設計的新目標,我們就可將車輪做成所謂“等寬曲線”的各種形狀了。所謂等寬曲線,是指這樣一類平面曲線:不論從什麼方向用兩條平行線去夾住它,這兩條平行線之間的距離總是一樣的。

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