发布网友 发布时间:2022-09-25 06:52
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热心网友 时间:2023-09-16 02:13
因为圆形在滚动过程中,同等距离做功最多,阻力最小。所以自行车,汽车的车轮是圆的。
可以从从以下方面来分析:
(1)做功:如果车轮不是圆的,那么会出现什么后果。打个比方:车轮是4方形的,如果然辆车能够行驶,则此时这辆车必须做两个功,即碰到四边形的每个角时(4个点),车子要抵抗重力,把车往上方抬起,
向上做功,同时还要做位移功,整辆车就会乎高乎低的向前走,如果车子是在一个水平面上走时,车子的行动轨迹将不会是一条水平线。这样的车子不仅严重浪费油,还会让坐在车内的人很不舒服。
(2) 历史:车轮出现的历史有很久了,从动物(马,牛等)拉车及人力拉车,到现在的火车,汽车。打个比方,如果有动力(蒸汽,汽(柴)油,太阳能或核能等)的车可以拉得动方形车轮,那么我们的祖先就没有那么幸运了,因为如果采用方形车轮则赶车的人或动物都将很累,他们为了抵消重力,一路要把车子抬来抬去,速度又慢。
(3) 阻力:我们常常可以看到小溪里的石头都是椭圆的,或圆形的。为什么会这样子呢?因为在长期的河水冲刷过程中及石头在水中运动时,受到阻力时,把边缘打磨成很光滑,很圆,这样以后在运动过程中阻力将进一步减少,减少了对石头的损坏。
(4):让我们拿一根尺子量一量圆周上任何一点到圆心的距离吧,它们都是相等的。这相等的距离,叫做半径。这就是圆的重要性质。
(5):如果把车轮做成圆形,车轴安在圆心上,当车轮在地面滚动的时候,车轴离开地面的距离,就总是等于车轮半径那么长。因此安装在车轴上的车厢,车厢里坐的人,都将平稳地被车子拉着走。
(6):车轮做成圆的,当然也还有别的原因,例如:当一样东西在地上滚动的时候,要比在地面上拖着走省劲多了,这是因为滚动摩擦阻力比滑动摩擦阻力小的缘故。
扩展资料:
如果将轮胎换成正三角,很明显它的重心到三边和三顶点的距离并不一样,那么在转动过程中,由边在下转向顶点在下的过程中,重心离地面要一点点变高,那么产生的外力就要用来克服重力使重心能够升高好让三角形轮子转起来。
传说古埃及人就是利用这种滚轮搬运建造金字塔的石块的,这可看成一种特殊的平板车,车的底板平放在大小均匀的轮子上,因而底板与地面之间各处的宽度一致,平板车可以在车轮滚动中平稳前行。弄清楚问题的实质和车轮设计的新目标,我们就可将车轮做成所谓“等宽曲线”的各种形状了。
所谓等宽曲线,是指这样一类平面曲线:不论从什么方向用两条平行线去夹住它,这两条平行线之间的距离总是一样的。
参考资料:百度百科—轮子-原理