爆裂的车轮：滚滚的车轮
爆裂的车轮：滚滚的车轮别看现在物理学家们一天天动不动就整相对论啊、量子啊什么的。其实就连摩擦力到底怎么一回事，科学家们也还是没有搞清楚。世界很大，咱不明白的事实在是太多了。 大伙看看 ：A、B两点转过一点儿之后，停留在A’、B’上了。这两点接触的时候完全没有发生过相对移动啊。所以理论上滚动摩擦力恒等于零！等于零！零！但是呢，由于接触时双方有形变，克服形变也要使点劲，物理学家们就笼统的把这个阻力（包括滚动力矩）叫做滚动摩擦了。 绳子捆绑、传送带运输都是靠的静摩擦，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。 课本上说滑动摩擦力公式是f=μN，只跟接触面光滑程度和正压力有关。雪橇、船只就利用浮力减小正压，在雪面、冰面、水面等光滑表面行驶。极好的克服了滑动摩擦。按公式说滑动摩擦力应该与接触面积大小无关，可最早的“滚橇”下边轮子是不会转的，它怎么也减小摩擦力了呢？书中又表：改变接触面积会改变接触面的光滑程度哦。 还有没有更狠的招？真
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轮子在人类文明进程中的作用无论如何盛赞都不算过誉。以至于在各种文章、书籍里边大伙儿动不动就坐上了历史滚滚的车轮。
轮子最早可不是用来坐人的。采集狩猎为生的先祖们一旦有了富余，运输就成了妥妥的刚需。肩扛手拿可不是什么好主意。整一个大树杈子放上猎物拖着走，一下轻松多了。这是“轻橇”。再后来人们发现圆形的石头木头比其它东西滚得快，在树杈下面装上短圆木就算“滚橇”了。到了大约六、七千年前带轮子的车出现了。这家伙拉得多、跑得快，可算是解放了不少生产力。
人类用绳子连结物体需要借助摩擦力，运输物体又要克服摩擦力了。千万别埋怨人类朝三慕四不够专一，这不是具体问题具体分析嘛。都是为了你好呀。
绳子捆绑、传送带运输都是靠的静摩擦，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。
课本上说滑动摩擦力公式是f=μN，只跟接触面光滑程度和正压力有关。雪橇、船只就利用浮力减小正压，在雪面、冰面、水面等光滑表面行驶。极好的克服了滑动摩擦。按公式说滑动摩擦力应该与接触面积大小无关，可最早的“滚橇”下边轮子是不会转的，它怎么也减小摩擦力了呢？书中又表：改变接触面积会改变接触面的光滑程度哦。
还有没有更狠的招？真有。中学课本里就说过：滚动摩擦力小于滑动摩擦力。不过倒是没提究竟为啥。摩擦力的本质就是阻止相互接触的物体发生相对移动。咱来画个图：
大伙看看 ：A、B两点转过一点儿之后，停留在A’、B’上了。这两点接触的时候完全没有发生过相对移动啊。所以理论上滚动摩擦力恒等于零！等于零！零！但是呢，由于接触时双方有形变，克服形变也要使点劲，物理学家们就笼统的把这个阻力（包括滚动力矩）叫做滚动摩擦了。
别看现在物理学家们一天天动不动就整相对论啊、量子啊什么的。其实就连摩擦力到底怎么一回事，科学家们也还是没有搞清楚。世界很大，咱不明白的事实在是太多了。
车轮的滚动摩擦极小，能够高效的运送物资。这极大的扩张了人类在自然界中的势力范围。还有一些有地利优势的地方，运用水道来载物，效率也非常不错，比方说乌镇。可惜的是哪儿哪儿都挖上运河的话，既拉不到那么多壮丁，也搞不来那么多水。
有人说玛雅文明就是毁在没有发明轮子。这个话有待商榷。
玛雅文明生长在中美洲尤卡坦半岛以及周围共几十平方公里的土地上。先天不足的是这块土地上完全没有马、牛、驴等大型动物。有车拉不动，轮子何用？更惨的是这一小片土地几乎全是崎岖不平的山地和茂密的丛林，没有平直的道路，轮子更派不上用场了。甚至连比伟大还伟大的独轮车都没法施展身手。
独轮车也叫架子车，结构简单、用料又省。在畜力缺乏、物资紧张的时候，它可是参与建设的一把好手。
漂亮好用的轮子，绝离不开高超的冶金水平。咱们要靠着辐条和轮缘来加固车轮。虽然最初都是木制的，也必须使用金属工具的加工。随着钢铁冶炼水平的提高，木制车轮进化成为钢轮，罩上橡胶轮胎，内充空气，这就是完全现代化的车轮了。
说来还真是够倒霉，玛雅文明方圆千里竟然一块铁矿石也没有。他们不但造不出结实耐用的轮子，武器也差着不少事，自然是弱到一地鸡毛了。天要亡玛雅啊，时也运也。
说了大半天轮子，其实我最感兴趣的是：车轮是怎样转起来的？要知道车轴固定在车身上，车轮转的时候车轴可是不转的。把车轴套在轮子的中间，那可是活生生的硬碰硬啊。咣咣几下就能把轮子轴子都碰碎了。
老祖先们先是尽量的把轮心和轮轴做的足够圆。后来在轮心的内周镶上两个铁环，超耐磨。再后来就整点动物油脂进去润滑，那效果是相当的不错。磨着磨着轴与轮就完美的配合在一起了。磨合就是这个意思。
有车轮之前，太重的东西是用“滑撬”来搬运的。一个斜面就可以叫做“滑撬”，而在重物下面垫几根滚杠就是复杂“滑撬”了。老多人想当然认为车轮是受滚杠的启发而出现的。事实还真不是这样。
滚杠玩得最溜的是埃及人，看看那些金字塔就知道了。
但是埃及人却没有发明轮子。在用了滚杠几千年之后，等到北方的海克索斯人用马拉动战车来攻打埃及，直接把埃及人吓尿了。这之后埃及人才用上车轮。
但是这个滚杠却实实在在的启发了更牛的东西——轮子里的轮子：轴承。
既然轮与轴之间的困难也是摩擦力，那么咱们干吗不用轮子再次解决这个难题呢？轴承可以数十倍的提高车辆的运载能力。
轴承不传递运动，而是尽量减少机械部件之间的运动摩擦。不单单是车辆受益于它，整个现代工业体系也处处是它的影子。它还扩展出了很多应用，比如调心、转向等等。
既然是要克服滚动摩擦，也就是形变压力。那么咱们轴承中间的轮子就必须特别抗压。啥造型最耐压呢？在材料学上有一种特别牛的玻璃结构，叫做“鲁珀特之泪”。小小玻璃轻松抗住子弹射击。
不过它也有死穴——那根细细的尾巴可不怎么抗造。非一般的脆，轻轻一碰灰飞烟灭。
这种结构具有最强的抗压性，可惜尾巴的存在令他用处大幅收窄。
文艺复兴大神达芬奇就曾经设计过球轴承的雏形，可惜太过超前被人遗忘。科学大神伽利略则提出了“笼装球”的现代滚珠轴承概念。
圆球的耐压性不如“鲁珀特之泪”，可也比圆柱体强老多倍了。球形的应力分布非常均匀，柏拉图就认为宇宙中最完美的形式是球形。把滚珠用于轴承内还要防止球与球之间的挤压，“笼装球”就能很好的解决这个问题。
那么滚珠是如何制作的呢？
首先将线状钢材切成小段，用两个半球型模具压缩成球；其后用两个磨盘粗磨，再行淬火、回火，提高钢球的强度和耐磨性；最终经过精磨清洗后，筛选出合格的成品。
万事皆有不足，滚珠也不例外。我们现在的滚珠在生产过程中受到重力影响，不能做到完美的球。每个滚珠大小也会存在误差，难以取得完全一致。谁能低成本解决这两个问题，真是帮了人类大忙。不管发多少财，那可绝对都是应得的。
万一咱们文明水平倒退，弄不出滚珠来了可咋办？
重型机械基本该放弃就放弃了。滚杠流水线、轻质的马车、陶器转盘这些都可以选择木质圆柱、木珠子来替代。平时爱盘手串、车珠子的兄弟们，该你们出手啦。
...The End...
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