做一辆方轮车

汽车的轮子是方形的！这看起来很荒谬，方形的轮子怎么能让汽车行驶起来呢？一起来做一辆，你就知道是怎么回事了。

实验步骤

测量卫生纸纸芯的直径，裁剪出四个正方形卡纸，其边长等于1.2倍纸芯直径，在正方形卡纸上画出两条对角线，在对角线相交的中心用图钉戳出一个小洞。这些方形卡纸就是轮子。

如图所示，剪出一块长方形卡纸作为汽车的“底盘”，底盘的长度要比两个轮子的边长长2厘米。剪下两段和底盘宽度一样的吸管，用双面胶分别粘在底盘两边向内约1厘米的位置。

剪出两根长度比吸管略长的竹签作为车轴，将车轴穿过底盘的吸管和两个车轮的中心，将两个车轮分别固定在车轴两端。

用图钉在底盘前沿处戳一个洞，将回形针穿进洞里，再将绳子系在回形针上。这样小车就组装好了。

将卫生纸纸芯并排紧挨着排放整齐，用双面胶将其固定在硬纸板上，这就是方轮汽车的轨道。

在轨道上拉动小车，观察小车的运动情况。你也可以用相似的方法制作一辆圆轮小车，对比两种小车的行驶情况。你会惊奇地发现，在纸芯轨道上拉动圆轮小车，它前进得非常颠簸，方轮小车却能平稳前进。

发生了什么？

你在日常乘车时会发现，汽车只有行驶在平地上才不会颠簸，这是因为物体想要平稳滚动，其中心到水平面的距离必须保持不变，但圆轮在不平的路面上滚动时，圆心到水平面的距离却是变化的。而仔細观察在轨道上前进的方轮车，你会发现车轴始终保持在同一高度。方轮车的轨道是一条精心计算出的曲线，方轮在轨道上滚动时，轮子的四条边能贴合轨道的弧线，并令其中心到轨道底部的高度始终不变，从而实现平稳前进。

由此可看出，只要有合适的轨道，任何形状的轮子都能平稳滚动。你能设计出其他形状的车轮和对应的轨道吗？

变形车轮

根据方轮车的原理，只要有合适的轨道，三角形、五边形等非圆形的车轮也能够平稳滚动。美国工程师就设计了一种能改变形状的轮子。轮子上有类似坦克的履带，能在行驶过程中根据路面情况，在几秒钟内切换成三角形或圆形，以适应各种道路。