说正经的,车的轮子非要是圆的吗?

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爱尔威智能出行  2017-03-06

故事要从一篇叫做《理科生是鸡汤克星》开始说起,话说其中有一则:

青年问禅师:”大师,在单位,他们总嫌我棱角太突出,不合群!“

禅师掏出数根圆柱铺在地上,在上面搁了一块木板,并推动它说:“你看,轮子合作一致才能保持所承载木板的平稳前进,你能找到棱角突出的形状也让木板平稳前进吗?”

青年略一沉吟,默默掏出了一个莱洛三角形。

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莱洛三角形也是“除了圆形以外,还有什么形状的下水道盖不会掉入下水道?“这个问题的答案。

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无论这个曲线图如何运动,只要它还是在这两条平行线内,就始终与这两条平行线相切,但中心点会形成一个圆。

上图为此类三角形旋转的一个例子,因为这个特点,该类三角形可用于做运输的轮子,搬东西稳定(但由于制作技术要求高,边角不耐磨等原因不常用)。

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其中的莱洛三角形是一个神奇的存在,因为它的一些特性,使它也可以用到自行车上来。所以说,我们可不可以试想,轮子不一定非要是圆的。

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大家都是会玩的城里人,不禁就有人搞起了小发明。

我国的大发明家们在北京奥运会期间,也做过相关的深入的科学研究。这位先生的发明,前轮竟然还是五边形,后轮为莱洛三角形。

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你以为到这里就结束了吗?咱们还有正方形车轮啊,生命不息,折腾不止。

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不过这辆车需要和配套路面一起使用,为了旋转中心在同一水平线上,路面的每一段半圆形部分要和正方形边长等长。

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按照这个思路下去,多边形还可以进一步复杂化,当然这已经超出正常的骑行使用范围之内了。

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那么,为什么要把车轮做成圆形呢?

人们将车轮做成圆形,是利用了圆的一个重要性质:将一个圆放在两条平行线中间,使之与这两平行线相切。则可以做到:无论这个圆如何运动,它还是在这两条平行线内,并且始终与这两条平行线相切。此即圆的定宽性质,具有类似圆的定宽性质的曲线称为定宽曲线。

另外,圆形还具有一条重要的性质,几何中心的稳定性,圆的中轴(过圆心的轴)在圆转动的时候是保持高度不变的,始终是地面往上半径的高度。

试想用上面的莱洛三角形,它的几何中心是不稳定的,随着图形的转动上下跳动,这样是不适合做车轮的。

基于上诉特点,圆形的车轮是应用最广泛的。

最后,以一张你们爱的爱尔威智能车结束,祝大家骑行愉快~

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