車輪做成圓的有什么科學(xué)原理

車輪做成圓的科學(xué)原理有很多。

其一，省力。圓形能減少摩擦阻力，讓速度更快，效率更高，以滾動(dòng)代替人力或畜力的負(fù)重，運(yùn)動(dòng)時(shí)重心不變，不額外消耗動(dòng)力。

其二，平穩(wěn)。圓心到圓周各點(diǎn)距離相等，也就是半徑相同，車軸通過圓心，車輪滾動(dòng)時(shí)車軸到地面距離始終是半徑，行駛平穩(wěn)沒顛簸。比如車輪破了不圓，就會(huì)顛簸難行。

其三，滾動(dòng)摩擦力小。相比滑動(dòng)摩擦力更省勁，能在一定時(shí)間內(nèi)行駛出更遠(yuǎn)距離，既省時(shí)間又省油。

其四，節(jié)省材料。圓形車輪半徑相同，輪輻長度一致，制造時(shí)能降低成本，強(qiáng)度分布均勻且更耐用。

其五，制造簡單。工藝相對(duì)簡便，易于自動(dòng)化生產(chǎn)，還能方便用現(xiàn)成輪胎，降低成本。

其六，節(jié)省空間。安裝時(shí)占空間小，利于提升車內(nèi)空間利用率，適應(yīng)車型設(shè)計(jì)需要。

此外，圓的特性使得中心到邊緣距離處處相等，這讓車輪在滾動(dòng)時(shí)能保持穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)軌跡。要是車輪是方形，直角處與地面接觸會(huì)突然變向，產(chǎn)生巨大摩擦力和沖擊力，車輛運(yùn)動(dòng)極不穩(wěn)定難操控。而圓形車輪每點(diǎn)到中心距離相等，與地面接觸始終是穩(wěn)定線性關(guān)系，大大減少摩擦力和沖擊力，讓車輛平穩(wěn)順暢行駛。

而且圓形車輪行駛中旋轉(zhuǎn)慣性力均勻分布，各部分受力平衡，沒額外振動(dòng)和噪音。方形或三角形車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)各邊長度和角度不同，會(huì)產(chǎn)生不均勻慣性力，導(dǎo)致振動(dòng)和噪音，影響舒適性和安全性。

除了物理原理，還和人類對(duì)效率及舒適性的追求有關(guān)。早期人們就發(fā)現(xiàn)圓形車輪能提高行駛效率，因滾動(dòng)摩擦力小、沖擊力小，能省能量提速度，還能減少振動(dòng)和噪音，提高乘坐舒適性。并且圓形車輪適應(yīng)性和通用性好，不管在平坦公路還是崎嶇山路，都能穩(wěn)定行駛。