車輪選擇圓形的歷史原因是什么

車輪選擇圓形有諸多歷史原因。

從物理學角度，圓的特性是圓心到圓周上任一點距離即半徑都相等。這讓車輪滾動時能保持穩定運動軌跡。要是車輪是方形，在直角處與地面接觸會突然改變方向，產生大摩擦力和沖擊力，車輛運動不穩定且難操控。而圓形車輪各點到中心距離相等，與地面接觸是穩定線性關系，極大減少摩擦力和沖擊力，讓車輛行駛平穩順暢。并且圓形車輪行駛中旋轉慣性力均勻分布，各部分受力平衡，不會有額外振動和噪音。不像方形或三角形車輪，轉動時因各邊長度和角度不同，產生不均勻慣性力，帶來振動噪音，影響舒適性和安全性。

在效率和舒適性方面，圓形車輪能提升行駛效率。其滾動時摩擦力小、沖擊力小，能節省能量、提高速度，還能減少振動和噪音，提升乘坐舒適性。圓形車輪適應性和通用性強，在各種路況都能穩定行駛，制造成本也相對低。從古代馬車、牛車，到現代汽車、火車、飛機起落架等都廣泛應用。特殊場合如越野車和雪地車，為增加與地面接觸面積和摩擦力，會用帶寬大花紋的非完全圓形輪胎，但基本原理還是基于圓形車輪。

圓形車輪滾動時與地面接觸點小，利于減少摩擦力。汽車突然剎車或轉彎時，能更好吸收沖擊力、減輕車內震動。行駛中產生的離心力小，有助于提高車輛穩定性。

圓形車輪制造和維護相對簡單。和其他形狀車輪比，安裝、拆卸和維修不需要額外工具或技術。而且材料利用率高，降低了生產成本。古代馬車等交通工具起初用圓形車輪是因其易于制造且性能良好。隨著時間推移，這種設計被沿用，成了現代汽車車輪的標準形狀。

同樣面積圖形中，圓周長最長，線另一端轉一圈走得最遠，圓形車輪能讓人們在一定時間行駛出最遠的距離，既節省時間又省油。東西在地上滾動比拖著走省勁，因為滾動摩擦阻力比滑動摩擦阻力小。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）