車輪為什么做成圓的

李慧祥

車，對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)而言，是不可缺少的重要工具.你留心觀察這些車輪了嗎？

在我們的生活中會(huì)用到各種各樣的車，它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，那就是車輪都是圓的.

車輪為什么做成圓的呢？

人類最早是從太陽(yáng)、從陰歷十五的月亮得到圓的概念的，那么是什么人作出第一個(gè)圓的呢？

18000年前的山頂洞人用一種尖狀的石器來(lái)鉆孔，一面鉆不透，再?gòu)牧硪幻驺@.石器的尖是圓心，它的寬度的一半就是半徑，這樣以同一個(gè)半徑和圓心一圈圈地轉(zhuǎn)就可以鉆出一個(gè)圓的孔.到了陶器時(shí)代，許多陶器都是圓的.圓的陶器是將泥土放在一個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)上制成的. 6000年前，半坡人就已經(jīng)會(huì)造圓形的房頂了.古代人還發(fā)現(xiàn)讓圓的木頭滾著走比較省勁.后來(lái)他們?cè)诎徇\(yùn)重物時(shí)，就把幾段圓木墊在重物的下面滾著走，這樣就比扛著走省勁得多.大約在6000年前，美索不達(dá)米亞人，做出了世界上第一個(gè)輪子——圓的木輪.約在4000年前，人們將圓的木輪固定在木架上，這就成了最初的車子.

車輪為什么做成圓的？你也許會(huì)說(shuō)，這個(gè)問(wèn)題還不簡(jiǎn)單，因?yàn)閳A的輪子容易滾動(dòng)??！ 圓的輪子能滴溜溜地滾動(dòng)，這只不過(guò)是一種表面現(xiàn)象，我們必須緊緊抓住圓的實(shí)質(zhì)，對(duì)圓進(jìn)行科學(xué)的分析，才能找出車輪做成圓形的根本原因. 圓有什么重要的性質(zhì)呢？

先請(qǐng)看右面畫(huà)的一個(gè)圓，如圖1，我們把圖中外面的圓圈叫圓周，畫(huà)圓圈時(shí)圓規(guī)扎的點(diǎn)O（為了容易看見(jiàn)，現(xiàn)在畫(huà)成一個(gè)黑點(diǎn)）叫圓心. 讓我們拿一根尺子量一量圓周上任何一點(diǎn)到圓心的距離，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們都是相等的，這個(gè)相等的距離叫做半徑.這就是圓的重要性質(zhì).如果把車輪做成圓形，車軸固定在圓心上，當(dāng)車輪在地面滾動(dòng)的時(shí)候，車軸離開(kāi)地面的距離就總是等于車輪半徑的長(zhǎng).因此安裝在車軸上的車廂、車廂里坐的人都將平穩(wěn)地被車子載著走.假設(shè)這車輪子是個(gè)破的，已經(jīng)不成圓形了，輪緣上高一塊低一塊的，也就是說(shuō)從輪緣到輪子圓心的距離都不相等，那么這種車子走起來(lái)，一定會(huì)把你的頭顛昏. 你可以回憶一下汽車在凸凹不平的山路上行走時(shí)的感覺(jué)，那是“相當(dāng)?shù)摹彪y受??！因此，從舒適的角度來(lái)看，因?yàn)閳A的半徑處處相等，所以車行走時(shí)會(huì)很平穩(wěn)，其他形狀會(huì)上下顛簸得很厲害.再?gòu)牧W(xué)角度來(lái)看，做成圓的輪子在地上滾動(dòng)時(shí)阻力會(huì)很小，車的重心是在一條直線上，只需提供動(dòng)力克服滾動(dòng)摩擦力即可讓車子動(dòng)起來(lái)，換成其他形狀的輪子必然會(huì)使車的重心上下移動(dòng)，而上下移動(dòng)是需要外力提供動(dòng)力的，這樣很多力就被浪費(fèi)了，所以車輪做成圓形是最省力的.

人們開(kāi)始學(xué)著畫(huà)圓非常費(fèi)勁，因?yàn)橐?huà)出一個(gè)十分光滑的圓來(lái)確實(shí)很不容易.早在2000多年前，由我國(guó)古代思想家墨子在《墨經(jīng)》中給出圓的概念：“一中同長(zhǎng)也.”意思是說(shuō)：圓有一個(gè)圓心，圓心到圓周的長(zhǎng)都相等.這個(gè)定義比希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得給圓下的定義要早100年.根據(jù)圓的基本性質(zhì)，人們從生產(chǎn)實(shí)踐中才發(fā)明了用圓規(guī)來(lái)畫(huà)圓.現(xiàn)在你一定知道為什么畫(huà)圓時(shí)要用圓規(guī)吧：因?yàn)閳A規(guī)腳張開(kāi)后，它兩腳的距離是不變的.

（作者單位：江蘇省興化市戴澤初級(jí)中學(xué)）