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谁说车轮都是圆的?我偏要做个有棱角的!

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【摘要】 一直以为只有圆圆的东西才能滚动起来? 原来还是我物理学的不够好 三角形的车轮来见识一下? 实验器材 所标杯、筷子、铅笔、美工刀、剪刀、硬纸板、A4 纸、......

一直以为只有圆圆的东西才能滚动起来?

原来还是我物理学的不够好

三角形的车轮来见识一下?

实验器材

所标杯、筷子、铅笔、美工刀、剪刀、硬纸板、A4 纸、胶枪

实验过程

首先在 A4 纸上画一个圆

然后在圆周上一点画一个半径相同的圆

两个圆周有两个交点

以任意一个交点作为圆心

再画一个相同半径的圆

将三个圆相交的公共部分剪出

得到一个以圆弧为边的三角形

将此三角形的轮廓描在硬纸板上

从硬纸板上剪出 4 个这样的三角形

将两根筷子截成粗细均匀

长度一致

并将两个三角形

分别粘在两根筷子两边

注意两边的三角形要对齐

这样我们就得到小车的前后轮

将一张硬纸板搭在轮子上

并在纸板上放上一杯水

可以发现

即使轮子是三角形的

车车仍然可以正常行驶

原理解说

众所周知,日常各种交通工具的车轮大都是圆形的。而圆形又可以视为边数趋近无穷大的多边形,于是秉持着 " 大简至美,返璞归真 " 的思想,一些小天才不禁生出一些奇思妙想:可不可以大道至简,将圆形的车轮 " 简化 " 为多边形呢?

似乎对人类的臀部不是非常的友好。

痛腚思痛,人们还真的发现了一种特殊的多边形轮子,可以使车较为平稳的运行。

以三角形为例,分别以正三角形的顶点为圆心,以其边长 a 为半径作圆弧,由这三段圆弧组成的曲边三角形,称为勒洛三角形。

勒洛三角形可以在距离为 a 两条平行线间自由转动,并且始终保持与两直线相切,有这种性质的图形被称为 " 定宽图形 "。勒洛三角形在转动时,其中心点虽然上下起伏,但可以保持最高平面的平稳,不会上下起伏。

以此类推,以 n 边形的顶点为圆心,以对角线为半径做出 n 段弧形,相交得到的圆弧 n 边形,这类图形都属于定宽图形。

虽然定宽图形转动中最高、最低点始终分别保持在各自平面上,但是由于其中心会上下移动,因此不能直接用作自行车的前后轮。

自行车轮子的轴是固定的

如果将自行车轮轴进行改装为特殊的非固定式,就可以做出奇奇怪怪的自行车啦。

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