La ciencia básica enseña que las máquinas simples han facilitado durante mucho tiempo el trabajo o el gasto de energía para los seres humanos. Un tipo de palanca, la combinación de rueda y eje gira alrededor de un punto central llamado fulcro. Este diseño permite a alguien aplicar fuerza en cualquier punto y aún producir movimiento, lo que aumenta enormemente su utilidad. La invención de la rueda hace miles de años marcó un punto de inflexión en la civilización humana primitiva; la rueda y el eje han sido herramientas vitales para la humanidad desde entonces.
La rueda
Por lo general, de forma redonda, la rueda girará o girará cuando algo le aplique fuerza o cuando algo aplique fuerza al eje al que está conectado. Una rueda reduce la fricción entre la carga que transporta y el suelo, lo que se traduce en un menor gasto de energía y, por tanto, menos trabajo. Algunas ruedas hoy tienen dientes, lo que las convierte en engranajes, mientras que otras están conectadas a tambores y se convierten en cabrestantes o poleas.
El eje
Un eje descansa en el centro de la rueda. O el eje hará girar una rueda, como en un automóvil, o una rueda hará girar un eje, como en una rueda hidráulica. De cualquier manera, el eje experimenta fricción como resultado, lo que requiere fuerza para superarlo. La belleza del eje es que requiere mucha menos fuerza para crear movimiento que intentar arrastrar algo por el suelo. Muchos ejes se conectan a otros dispositivos, que giran como resultado del movimiento combinado de la rueda y el eje.
Cómo trabajan ellos
Como palanca, un tipo de máquina simple, la rueda y el eje juntos facilitan el trabajo al requerir menos energía. Reducen en gran medida la fricción y permiten el movimiento de cargas más pesadas. También proporcionan apalancamiento, lo que significa que pueden multiplicar la fuerza que se les aplica y dar un mayor rendimiento. Cuanto más grande sea la rueda, más fácil será empujar un carro. Esto ocurre porque el diámetro mayor actúa como si fuera una palanca mayor, multiplicando así la fuerza a un ritmo mayor.
Aplicaciones modernas
Una persona puede encontrar ruedas y ejes en casi todas partes, ya que son partes vitales para muchas máquinas complejas. Los vehículos de motor descansan sobre ruedas y ejes e incluso utilizan ruedas para dirigir. Las ruedas con dientes, llamadas engranajes, comprenden muchas partes de los motores de los automóviles y otros tipos de maquinaria. Las turbinas, las ruedas hidráulicas, los molinos de viento no podrían existir sin ruedas y ejes. Incluso la creación de cerámica de arcilla se basa en la rueda y el eje para girar. Los sistemas de poleas utilizan varias ruedas y ejes en conjunto.