te-ai pus vreodată în pielea cuiva care trăia cu mii de ani în urmă și te-ai întrebat cum trăiau oamenii cu mult timp în urmă fără facilități și tehnologii moderne? Cum au fost construite clădirile? Cum au ajuns oamenii dacă nu erau mașini, trăsuri sau chiar biciclete?
Imaginați-vă că trebuie să transportați materiale de construcție, cum ar fi plăci grele de piatră, de la o carieră de piatră la locul noii clădiri, la kilometri distanță. Cum ați face acest lucru fără un camion cu roți sau chiar un cărucior rulant? Cumva oamenii au făcut acest lucru fără ajutorul unei roți și osii de mii de ani!
deși roata și axul sunt adesea asociate cu oameni foarte timpurii sau „oameni ai peșterilor”, a fost inventat relativ recent. A fost o invenție atât de complexă și provocatoare încât a venit mult mai târziu în timpul nostru aici pe Pământ, într-o perioadă a istoriei umane numită epoca bronzului.
nimeni nu știe sigur cum a fost inventată roata și osia, dar știm că a fost inventată într-o perioadă în care oamenii începuseră deja să construiască Bărci cu pânze și să toarne aliaje metalice precum bronzul. Istoricii cred că roata și osia datează de peste 5.500 de ani și a fost probabil dezvoltată pentru prima dată în Orientul Mijlociu sau, eventual, mai la nord, în Europa de Est. Este considerată una dintre cele șase mașini simple, împreună cu pârghia, scripetele, planul înclinat, pană și șurubul.
vă puteți imagina o lume fără roată și osie? Multe locuri de muncă ar fi mult mai greu și de transport ar arata cu siguranta mult diferit decât o face astăzi. În multe moduri practice, roata și axul fac ca lumea să se rotească (fără joc de cuvinte intenționat!).
unii ar putea crede că este ciudat să numim o roată și o axă o mașină. În termeni științifici, totuși, o mașină este pur și simplu ceva care face o forță mai mare. Cu alte cuvinte, atunci când aplicați o forță unei mașini, aceasta crește dimensiunea forței și aplică acea forță mai mare în altă parte.
de exemplu, un ciocan este o mașină. Gândiți-vă la treaba pe care o face împingând un cui într-o bucată de lemn. Ai putea încerca cât de mult ai putea fără un ciocan, dar nu ai putea împinge un cui într-o bucată de lemn cu mâinile goale. Cu un ciocan, totuși, puteți atinge capul unghiei până când este ferm încorporat în lemn.
deci, cum o roată și o axă fac o forță mai mare? Gândește-te să mergi la cumpărături. Tu umple cosul de la refuz și roata-l la banda de verificare și în cele din urmă la masina ta. Acum gândiți-vă cât de multă forță ar trebui să folosiți pentru a muta căruța dacă nu ar avea roți.
vă puteți imagina trăgând-o de-a lungul solului prin magazin și afară la masina ta? Roțile înmulțesc forța pe care o utilizați pentru a împinge căruciorul, reducând frecarea și adăugând pârghie pe parcurs, pentru a vă permite să mutați o sarcină grea destul de ușor.
roata și axul pot multiplica, de asemenea, viteza și distanța. De exemplu, atunci când mergeți cu bicicleta, aplicați forță pe ax. AXA, la rândul său, transferă acea forță pe roata atașată, care este mult mai mare și vă permite să vă deplasați mai departe și mai repede decât ați putea prin simpla aplicare a forței doar pe axă.
alte exemple de roată și osie includ butoanele ușilor, șurubelnițele, volanele și chiar paletele de ouă. Oamenii de știință numesc suma cu care o roată și ax multiplică o forță avantajul său mecanic. Avantajul mecanic al unei roți și osii poate fi calculat prin împărțirea razei roții la raza osiei.
de exemplu, dacă raza unei roți este de 24 inci și raza osiei sale este de patru inci, atunci avantajul său mecanic este de 24 împărțit la patru sau șase. Un avantaj mecanic de șase înseamnă că roata și axul multiplică o forță de șase ori sau vă permite să îndepliniți o sarcină folosind o șesime din forța de care altfel ați avea nevoie.