Почему колесо круглое
Почему колесо круглое.
Больше всего наверное этот вопрос интересует мальчиков, поскольку всевозможные машинки, трактора, мотоциклы, это их любимые игрушки. Очень сложно представить всю эту технику без колес. И сегодня мы с вами узнаем почему колесо имеет именно круглую форму.
Но сначала, мы ответим на вопрос, что представляет из себя колесо и обратимся к истории его изобретения.
Колесо - это деталь автомобилей и другой подобной техники, имеющая круглую форму со спицами, вставленными в ступицу (часть вращающегося механизма колеса).
Оно может как свободно вращаться на оси, так и быть закрепленным на ней. Его основные детали - это диск (круг), ступица и ось. Служит колесо в основном для вращения различной техники, в основном с целью передвижения.
Об устройстве колеса мы немного рассказали. Теперь поговорим о том, как и когда оно было изобретено. Вы наверное думаете, что колесо придумали специально для того, чтобы можно было быстрее и удобнее передвигаться? Как ни странно, это совсем не так.
В те времена, когда древние люди вели кочевой образ жизни ( то есть часто меняли место обитания), все свои немногочисленные и немудреные вещи они всегда носили с собой. Вы возможно удивитесь, но колесо понадобилось им именно тогда, когда они стали жить на одном месте.
Перестав кочевать, люди стали строить большие поселения, засевать поля, разводить скот. Со временема деревни и поселки превратились в города и тогда между ними начала развиваться торговля камнем, лесом, зерном и т.д. В результате им приходилось перемещать на большие расстояния очень тяжелые грузы. В такой ситуации идея колеса просто не могла не возникнуть.
И поскольку древние люди постоянно имели дело с бревнами и уже поваленными деревьями, они наконец поняли, что эти вещи можно не только носить на плечах и таскатьволоком, но и катить. И это намного проще и легче.
Со временем человек начал приручать диких лошадей, но правда он еще не использовал их для перемещения тяжестей. Но древние люди нашли выход из затруднения - они изобрели рычаг: под бревно они подложили длинную толстую палку и нажали на нее - бревно покатилось. Потом они повторили этот маневр еще раз - и оно покатилось дальше.
После того, как люди стали использовать не один, а несколько рычагов, они уже могли передвигать еще более тяжелые бревна и даже несколько одновременно.
Постепенно человек догадался положить на катящиеся бревна другое бревно наискосок - они покатили и его. А это значит, что бревна, если на них сверху поперек положить еще три-четыре бревна, могли уже быть не только грузом, но и транспортом.
Таким способом можно было одновременно перемещать до десяти бревен. А в Древнем Египте, используя этот метод, вообще передвигали огромные каменные статуи.
Однако как выяснилось, этот метод все же оказался очень неудобным. Дело в том, что ближайшие к рычагам бревна все время выкатывались из-под груза, и людям приходилось переносить их руками вперед и класть рядом с теми, которые еще находились под верхними бревнами.
Чтобы такого не происходило, бревна необходимо было как-то зафиксировать. История умалчивает о том, что натолкнуло древнего человека на такую мысль. Но когда он смог воплотить ее на практике, у него получилось первое подобие повозки. Конечно это была грубая и неказистая конструкция, но ее создание продвинуло человека очень далеко вперед в развитии.
Теперь положенный на повозку груз мог двигаться по одним и тем же бревнам, по одной и той же деревянной дороге. От человека требовалось только нажимать на рычаги.Такие повозки использовали не только для перевозки бревен,на них возили и другие грузы: камни, мешки с зерном и пр.
Но и у этого изобретения был свой недостаток - повозка могла катиться лишь по ровной поверхности. Любой камень,оказавшийся на ее пути, мог разрушить эту конструкцию, и тогда незакрепленные бревна выпадали из нее и раскатывались в разные стороны.
Однако древним людям удалось решить и эту проблему. Они прочно скрепили десяток бревен между собой, внизу прикрепили еще по две пары гладко отесанных бревен, а между ними поместили третье - гладкое, свободное, но большего диаметра.
В результате получился своеобразный каток.Он прекрасно двигался и его не нужно было толкать рычагами - достаточно было всего лишь усилия рук. Это было первое подобие колеса, но все же, еще далеко не колесо. Прежде, чем появилось первое настоящее колесо,человеку пришлось еще решить множество промежуточных проблем и на это ушло довольно много времени.
В первую очередь из конструкции повозки убрали обе пары зафиксированных бревен, оставив только два катка. Их к повозке закрепили медными скобами так, чтобы они могли вращаться. Но несмотря на усовершенствование, и с катком возникла проблема. Дело в том, что толщина бревна на разных его краях отличалась, и это приводила к тому, что повозка поворачивала в сторону.
В какой-то момент, люди обратили внимание на то, что повозка, каток под которой по какой-то причине в центре был тоньше, чем по краям, передвигается более равномерно и ее меньше заносит в сторону.
И тогда, тот, кто изобрел каток сделал вот что: оставил из целого бревна только два валика по его сторонам, а между ними - довольно тонкую жердь. Наконец, отделив валик от жерди, он получил колесо. Первые колеса были очень тяжелыми. В древнейшем индийском городе Махенджо-Даро была найдена повозка с такими колесами, вырезанными из целого ствола дерева.
Но вскоре для повозок в качестве тяговой силы стали использовать животных, к примеру быков. Конечно, первые упряжки были примитивными и не позволяли задействовать животных в полную силу.Чаще всего, они состояли из веревки, привязанной к рогам животного.
На стенах пирамид построеных древними египтянами, сохранились надписи и рисунки, рассказывающие о том, как все это происходило. На этих изображениях ясно видно, как люди перевозят огромный каменный блок, подложив под него круглые бревна-катки.
Постепенно, человек добавил к повозке деревянную платформу сделанную по типу плота из нескольких скрепленных вместе бревен. Во время движения катки тёрлись о платформу и их середина постепенно стиралась, становясь всё тоньше, концы при этом оставались по-прежнему толстыми.
В результате этого получалось нечто похожее на ось с двумя колесами. А когда люди заметили, что повозка на таких "колёсах" катится легче, чем на обычных катках, они стали специально делать середину бревна тоньше обжигая ее. В какой-то момент края бревна стали настолько тоньше середины, что просто отломились от нее.Так появилось первое примитивное колесо.
Далее, человек придумал делать в середине такого колеса оглубление и вставлять в него истончившееся бревно в качестве оси.Таким образом, колесо плотно было зафиксировано на оси и она вращалась вместе с ним. Сначала такое колесо было очень толстым, но постепенно оно приобрело форму диска.
Примерно 3 тысячи лет назад некий гений-изобретатель усовершенствовал конструкцию колеса придумав ступицу. Ступица - это центральная часть колеса с отверстием для насадки на ось. В нее вставляется ставшая теперь неподвижной ось. А колеса вращались на ней. Оставалось только закрепить платформу - и повозка была готова.
Со временем человек решил облегчить колесо, для чего придумал спицы и обод. А ещё позже - для прочности надел на обод железную шину. Таким образом, с момента, когда бревно может катиться и до момента, когда колесо более-менее приобрело привычный нам вид прошло несколько тысяч лет.
Изобретение колеса не только помогло человеку существенно облегчить перемещение тяжестей и собственное передвижение, но также сыграло большую роль в развитии ремёсел. Оно нашло свое применение в гончарном круге, мельнице, прялке, и т.д.На фабриках, где все делалось вручную, на рудниках и т.д применялись водяные колёса.
Это изобретение оказалось полезным не только в ремесле, но и в науке.Так например, его используют в некоторых научных инструментах. А в механике широко применяется зубчатое колесо.
В наши время колесо не только оснащено резиновой шиной, но и обрело колесо” в “колесе” - шарикоподшипник. А кроме того, колесо преодолело границы нашей планеты и "докатилось" даже до Луны и Марса. Ведь луноходы и марсоходы передвигаются именно на колесном ходу.
На этом мы закончим с историей колеса. А напоследок выясним почему же именно круглая форма оказалась для него самой распространенной.
Все, кто катался на чем-нибудь колесном, конечно же знают что на круглых колесах удобнее всего катиться по дороге. Если вы внимательно посмотрите на колесо, то увидите, что все его точки находятся на одинаковом расстоянии от его оси.Также это можно понять измерив спицы велосипедного колеса - они все одинаковой длины.
Во время движения по ровной дороге на круглых колесах ось остается на постоянной высоте и движущееся средство (велосипед, автомобиль и т.д) не трясется. Но по ребристой, неровной поверхности было бы удобнее ездить на квадратных колесах. Но такая форма применяется достаточно редко.
