方轮车Square wheel car

★展示内容：悬链线 ★展示方式：机械互动 ★操作说明：坐上车子，脚蹬踏步，感受和骑自行车的不同之处。 ★展项描述：展项由造型地台，辅助导向机构及方轮车组成。地台上铺设一圈悬链曲线状路面轨道，轨道上放1台方轮车，机构连接自行车装置与中心，使自行车固定绕中心转动。骑上方轮车，尝试在圆弧形轨道上骑行。展项通过让参观者实际操作方轮车，体验方轮依然能够平整滚动的奇妙感觉，感受数学的神奇魅力。 ★科学原理:参观者可以骑在车子上在圆弧形轨道平稳骑行，而不会上下颠簸，其中缘由是因为车轮行驶的轨道是一条精心设计的悬链线，悬链线长跟方轮边长正好相等，行驶过程中轮子中心与地面之间的距离能保持不变，从而达到平稳行驶的效果。方轮车的曲面轨道由表面形状为倒悬链线的啮合块组成，啮合块的拱形弯曲程度由悬链曲线决定，每拱倒悬链线的全长等于方形轮的边长。悬链线是一种曲线，它的形状因与悬在两端的绳子因均匀引力作用下掉下来之形相似而名。当方形轮在合适的倒悬链线啮合块轨道上作无滑动滚动时，轨道的起伏与方形轮引起的重心高度的变化相抵消，方形轮的中心始终保持在同一高度。