har du noen gang satt deg selv i skoene til noen som bor tusenvis av år siden, Og Lurte på hvordan folk levde lenge siden uten moderne bekvemmeligheter og teknologi? Hvordan ble bygninger bygget? Hvordan kom folk seg rundt hvis det ikke var biler, vogner eller sykler?
Tenk deg å måtte transportere byggematerialer, for eksempel tunge steinplater, fra et steinbrudd til stedet for den nye bygningen, miles away. Hvordan ville du gjøre det uten en lastebil med hjul eller til og med en rullende vogn? På en eller annen måte gjorde folk det uten hjelp av et hjul og en aksel i tusenvis av år!
selv om hjulet og akselen ofte er forbundet med svært tidlige mennesker eller «huleboere», ble det oppfunnet relativt nylig. Det var en så kompleks og utfordrende oppfinnelse at den kom mye senere i vår tid her på Jorden, i en periode av menneskets historie kalt Bronsealderen.
Ingen vet sikkert hvordan hjulet og akselen ble oppfunnet, men vi vet at det ble oppfunnet i en tid da mennesker allerede hadde begynt å bygge seilbåter og støpe metalllegeringer som bronse. Historikere mener hjulet og akselen dateres tilbake over 5500 år og ble trolig først utviklet I Midtøsten eller muligens lenger nord, I Øst-Europa. Det regnes som en av de seks enkle maskinene, sammen med spaken, remskiven, skråplanet, kilen og skruen.
kan du forestille deg en verden uten hjul og aksel? Mange jobber ville være mye vanskeligere og transport ville sikkert se mye annerledes ut enn det gjør i dag. På mange praktiske måter gjør hjulet og akselen verden rundt (ingen ordspill ment!).
Noen synes kanskje det er rart å kalle et hjul og en aksel en maskin. I vitenskapelige termer er en maskin bare noe som gjør en kraft større. Med andre ord, når du bruker en kraft til en maskin, øker den størrelsen på kraften og bruker den større kraften et annet sted.
for eksempel er en hammer en maskin. Tenk på jobben det gjør skyve en spiker inn i et stykke tre. Du kan prøve så hardt du kunne uten en hammer, men du ville ikke kunne skyve en spiker inn i et treverk med dine bare hender. Med en hammer kan du imidlertid trykke på spikens hode til den er fast innebygd i skogen.
Så hvordan gjør et hjul og en aksel en kraft større? Tenk på å gå innkjøp av mat. Du fyller handlekurven til randen og hjulet det til kassa kjørefelt og til slutt ut til bilen din. Tenk nå på hvor mye kraft du må bruke for å flytte den vognen hvis den ikke hadde hjul.
kan du tenke deg å dra den langs bakken gjennom butikken og ut til bilen din? Hjulene multipliserer kraften du bruker til å skyve vognen, reduserer friksjon og legger til innflytelse underveis, slik at du kan flytte en tung last ganske enkelt.
hjulet og akselen kan også multiplisere hastighet og avstand. For eksempel, når du sykler, bruker du kraft på akselen. Akselen overfører i sin tur den kraften til det vedlagte hjulet, som er mye større og lar deg bevege deg lenger og raskere enn du kunne ved å bare bruke kraft på akselen alene.
andre eksempler på hjul og aksel inkluderer dørhåndtak, skrutrekkere, ratt, og selv egg visper. Forskere kaller mengden som et hjul og aksel multipliserer for a tvinge sin mekaniske fordel. Den mekaniske fordelen med et hjul og en aksel kan beregnes ved å dele hjulets radius med akselens radius.
for eksempel, hvis radiusen til et hjul er 24 tommer og radiusen til akselen er fire tommer, så er den mekaniske fordelen 24 delt med fire eller seks. En mekanisk fordel med seks betyr at hjulet og akselen multipliserer en kraft seks ganger, eller lar deg utføre en oppgave ved å bruke en sjettedel av kraften du ellers ville trenge.