一直以為只有圓圓的東西才能滾動起來?
原來還是我物理學的不夠好
三角形的車輪來見識一下?
實驗器材
所標杯、筷子、鉛筆、美工刀、剪刀、硬紙板、A4紙、膠槍
實驗過程
首先在A4紙上畫一個圓
然後在圓周上一點畫一個半徑相同的圓
兩個圓周有兩個交點
以任意一個交點作為圓心
再畫一個相同半徑的圓
將三個圓相交的公共部分剪出
得到一個以圓弧為邊的三角形
將此三角形的輪廓描在硬紙板上
從硬紙板上剪出4個這樣的三角形
將兩根筷子截成粗細均勻
長度一致
並將兩個三角形
分別粘在兩根筷子兩邊
注意兩邊的三角形要對齊
這樣我們就得到小車的前後輪
將一張硬紙板搭在輪子上
並在紙板上放上一杯水
可以發現
即使輪子是三角形的
車車仍然可以正常行駛
原理解說
眾所周知,日常各種交通工具的車輪大都是圓形的。而圓形又可以視為邊數趨近無窮大的多邊形,於是秉持著“大簡至美,返璞歸真”的思想,一些小天才不禁生出一些奇思妙想:可不可以大道至簡,將圓形的車輪“簡化”為多邊形呢?
似乎對人類的臀部不是非常的友好。
痛腚思痛,人們還真的發現了一種特殊的多邊形輪子,可以使車較為平穩的執行。
以三角形為例,分別以正三角形的頂點為圓心,以其邊長a為半徑作圓弧,由這三段圓弧組成的曲邊三角形,稱為勒洛三角形。
勒洛三角形可以在距離為a兩條平行線間自由轉動,並且始終保持與兩直線相切,有這種性質的圖形被稱為“定寬圖形”。勒洛三角形在轉動時,其中心點雖然上下起伏,但可以保持最高平面的平穩,不會上下起伏。
以此類推,以n邊形的頂點為圓心,以對角線為半徑做出n段弧形,相交得到的圓弧n邊形,這類圖形都屬於定寬圖形。
雖然定寬圖形轉動中最高、最低點始終分別保持在各自平面上,但是由於其中心會上下移動,因此不能直接用作腳踏車的前後輪。
腳踏車輪子的軸是固定的
如果將腳踏車輪軸進行改裝為特殊的非固定式,就可以做出奇奇怪怪的腳踏車啦。