előfordult már, hogy valaki több ezer évvel ezelőtt élt, és azon tűnődött, hogy az emberek régen éltek modern kényelem és technológia nélkül? Hogyan épültek az épületek? Hogyan jutottak el az emberek, ha nem voltak autók, kocsik vagy akár kerékpárok?
képzelje el, hogy Építőanyagokat, például nehéz kőlapokat kell szállítania egy kőbányából az új épület helyére, mérföldekre. Hogyan csinálnád ezt kerekes teherautó vagy akár gördülő kocsi nélkül? Valahogy az emberek évezredeken keresztül kerék és tengely nélkül tették ezt!
bár a kereket és a tengelyt gyakran nagyon korai emberekkel vagy “ősemberekkel” társítják, viszonylag nemrégiben találták fel. Olyan összetett és kihívást jelentő találmány volt, hogy sokkal később, a mi időnkben, itt a Földön, az emberi történelem egy olyan időszakában, amelyet Bronzkornak neveznek.
senki sem tudja biztosan, hogyan találták fel a kereket és a tengelyt, de azt tudjuk, hogy egy olyan időszakban találták fel, amikor az emberek már elkezdtek vitorlásokat építeni és fémötvözeteket, például bronzot önteni. A történészek úgy vélik, hogy a kerék és a tengely több mint 5500 évre nyúlik vissza, és valószínűleg először a Közel-Keleten vagy esetleg északabbra, Kelet-Európában alakult ki. A hat egyszerű gép egyike, a kar, a szíjtárcsa, a ferde sík, az ék és a csavar.
el tudsz képzelni egy világot kerék és tengely nélkül? Sok munkahely sokkal nehezebb lenne, és a szállítás minden bizonnyal sokkal másképp nézne ki, mint ma. Sok gyakorlati szempontból a kerék és a tengely kerekíti a világot(nincs szójáték!).
egyesek szerint furcsa egy kereket és egy tengelyt gépnek nevezni. Tudományos szempontból azonban a gép egyszerűen valami, ami egy erőt nagyobbá tesz. Más szavakkal, amikor erőt alkalmazunk egy gépre, az növeli az erő méretét, és ezt a nagyobb erőt valahol máshol alkalmazza.
például a kalapács egy gép. Gondolj arra a munkára, amit egy szöget nyom egy fadarabba. Megpróbálhatnád olyan keményen, amennyit csak tudsz kalapács nélkül, de puszta kézzel nem tudsz egy szöget egy fadarabba nyomni. Kalapáccsal azonban addig ütögetheti a köröm fejét, amíg az szilárdan be nem ágyazódik a fába.
tehát hogyan teszi a kerék és a tengely nagyobb erőt? Gondoljon arra, hogy bevásárol. Töltsd meg a kosaradat a széléig, és told el a pénztárhoz, végül pedig az autódhoz. Most gondolj bele, mennyi erőt kellene használnod a kocsi mozgatásához, ha nem lennének kerekei.
el tudod képzelni, hogy végigvonszolod a földön az üzleten keresztül az autódhoz? A kerekek megsokszorozzák azt az erőt, amelyet a kocsi tolásához használ, csökkentve a súrlódást és növelve a tőkeáttételt az út mentén, lehetővé téve a nehéz teher meglehetősen könnyű mozgatását.
a kerék és a tengely is megsokszorozhatja a sebességet és a távolságot. Például, amikor kerékpározik, erőt gyakorol a tengelyre. A tengely viszont átadja ezt az erőt a csatolt keréknek, amely sokkal nagyobb, és lehetővé teszi, hogy messzebb és gyorsabban mozogjon, mint csak a tengelyre gyakorolt erő alkalmazásával.
a kerék és a tengely további példái közé tartoznak az ajtógombok, a csavarhúzók, a kormánykerék és még a tojásverők is. A tudósok mechanikai előnynek nevezik azt az összeget, amellyel a kerék és a tengely megsokszorozza az erőt. A kerék és a tengely mechanikai előnye úgy számítható ki, hogy a kerék sugarát elosztjuk a tengely sugarával.
például, ha egy kerék sugara 24 hüvelyk, tengelyének sugara pedig négy hüvelyk, akkor mechanikai előnye 24 osztva négy vagy hat. A Six mechanikai előnye azt jelenti, hogy a kerék és a tengely hatszorosára növeli az erőt, vagy lehetővé teszi egy feladat elvégzését az egyébként szükséges erő hatodával.