Teile eines Rades und einer Achse

Die Grundlagenforschung lehrt, dass einfache Maschinen dem Menschen die Arbeit oder den Energieaufwand schon seit langem erleichtern. Eine Art Hebel, die Rad-Achsen-Kombination, dreht sich um einen zentralen Punkt, der als Drehpunkt bezeichnet wird. Dieses Design ermöglicht es jemandem, an jedem Punkt Kraft auszuüben und dennoch Bewegung zu erzeugen, was ihre Nützlichkeit erheblich erhöht. Die Erfindung des Rades vor Tausenden von Jahren markierte einen Wendepunkt in der frühen menschlichen Zivilisation; Rad und Achse sind seither lebenswichtige Werkzeuge für die Menschheit.

Das Rad hat normalerweise eine runde Form und dreht oder dreht sich entweder, wenn etwas Kraft darauf ausübt oder wenn etwas Kraft auf die Achse ausübt, mit der es verbunden ist. Ein Rad reduziert die Reibung zwischen der Last, die es trägt, und dem Boden, was zu weniger Energieaufwand und damit weniger Arbeit führt. Einige Räder haben heute Zähne, die sie zu Zahnrädern machen, während andere mit Trommeln verbunden sind und zu Winden oder Riemenscheiben werden.

In der Mitte des Rades ruht eine Achse. Entweder dreht die Achse ein Rad, wie bei einem Auto, oder ein Rad dreht eine Achse, wie bei einem Wasserrad. In jedem Fall erfährt die Achse dadurch Reibung, deren Überwindung Kraft erfordert. Das Schöne an der Achse ist, dass sie viel weniger Kraft erfordert, um eine Bewegung zu erzeugen, als zu versuchen, etwas über den Boden zu ziehen. Viele Achsen sind mit anderen Geräten verbunden, die sich durch die kombinierte Bewegung von Rad und Achse drehen.

Als Hebel, eine Art einfache Maschine, erleichtern Rad und Achse gemeinsam die Arbeit durch weniger Kraftaufwand. Sie reduzieren die Reibung erheblich und ermöglichen die Bewegung schwerer Lasten. Sie bieten auch eine Hebelwirkung, was bedeutet, dass sie die auf sie ausgeübte Kraft vervielfachen und eine größere Leistung erzielen können. Je größer das Rad, desto leichter kann eine Person einen Wagen schieben. Dies geschieht, weil der größere Durchmesser wie ein größerer Hebel wirkt, wodurch die Kraft mit einer höheren Rate vervielfacht wird.

Räder und Achsen kann man fast überall finden, da sie wichtige Teile vieler komplexer Maschinen sind. Kraftfahrzeuge ruhen auf Rädern und Achsen und verwenden sogar Räder zum Lenken. Räder mit Zähnen, auch Zahnräder genannt, umfassen viele Teile von Automotoren und anderen Arten von Maschinen. Turbinen, Wasserräder, Windmühlen könnten ohne Räder und Achsen nicht existieren. Sogar die Herstellung von Tonkeramik beruht auf dem Rad und der Achse zum Spinnen. Riemenscheibensysteme verwenden mehrere Räder und Achsen in Verbindung miteinander.