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维基少年:事物如何运作/轮子

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍

轮子是一种圆形物体,它与轴一起可以轻松滚动。它们最初广泛用于运输。轮子可以指许多其他旋转的圆形物体,例如方向盘和飞轮。

谁发明的?

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伊朗国家博物馆展出的轮子。

轮子是在史前时代发明的,其发现可能多次独立重复进行。迄今发现的最古老的轮子来自美索不达米亚地区(伊拉克),因此它可能是在今天的伊拉克附近发明的。轮子可能是受滚动树干的简单观察启发而产生的。当多个树干紧密排列在地面上,并在其上放置重物时,可以更容易地移动该物体。与在地面上拖动物体相比,滚动树干产生的摩擦力更小。

事实上,最早的轮子就是树干。接下来的发展是使用通过轴连接在一起的树干切片。后来,这些轮子变成了用木头制成的圆盘,圆盘上有一个孔用于安装轴。考古学家发现的最古老的木轮是在公元前 3350 年至 3100 年间制造的。由于最早的轮子是用木头制造的,而木头会随着时间的推移而腐烂和分解,我们可以假设可能存在更早的轮子。

有辐条的轮子是最近才发明的。这种类型的轮子使人们能够制造更轻便、更快的车辆。已知的最早的例子是大约公元前 2000 年建造的战车。

它如何获得动力?

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轮子必须具有某种外部动力源才能移动。当您拿起一辆手推车并将其滚到您面前时,您就是动力源。汽车上的轮子的动力源是发动机。

但轮子之所以成为一项非常重要且有用的技术,是因为它的机械优势。轮子获得机械优势是因为它减少了摩擦力。摩擦力是两个相互接触的物体之间的吸引力。它使它们难以分离。轮子克服这种摩擦力的能力使其如此强大。

它是如何工作的?

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轮子通过滚动工作。滚动是减少摩擦力的有效方法。当您将一个块体滑过光滑的表面时,它会滑行一段距离然后停止。当您将一个球体滚过那个表面时,它会滚动很远。滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。

轮子有两个基本部分;轮子本身和轴。轮子本身是一个圆盘。轴是位于圆盘中心的轴。有时圆盘本身在轴上旋转。通常轴固定在圆盘上,轮子和轴一起旋转。无论哪种情况,使轮子有效工作的关键是减少两个表面相互滑动时的摩擦力。

它有多危险?

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唯一的危险是轮子承载的负荷,因为它可能会压碎下面的东西,例如多吨重的卡车,或者轮子的旋转速度,例如圆锯。

它做什么?

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轮子滚动。当轮子在地面上滚动时,只有一小部分表面在任何时间点都与地面接触。这减少了摩擦力。例如,如果你有一个箱子在地面上,整个箱子都与地面接触。然而,如果安装了轮子,只有轮子的底部与地面接触。此外,滚动通过限制移动所需的滑动量来减少摩擦力。通过滚动,轮子使物品更容易从一个地方移动到另一个地方。

有许多形式的轮子,例如水轮。所有这些都依赖于围绕轴旋转的基本原理,以帮助在付出最少努力的情况下产生可用的工作。

它如何变化?

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轮子的发明不仅对运输工具而言意义重大,而且对技术的总体发展而言也很重要,重要的应用包括水轮、齿轮和纺车。轮子更现代的后代包括螺旋桨、陀螺仪和涡轮。

它如何改变了世界?

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轮子以难以置信的方式改变了世界。轮子为我们做出的最大贡献是为我们提供了更轻松、更快的运输方式。它为我们带来了火车、汽车以及许多其他运输工具。

除了上面提到的轮子带来的优势外,值得一提的是,它的创造有助于发现另一种重要发明,螺丝钉。它与轮子类似,尽管许多人将其视为一项独立的发明。

在它被创造之前,必须发展哪些想法和/或发明?

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轮子是一台非常简单的机器,制造轮子只需要使用简单的工具的能力。

它容易制造吗?

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用木材制造轮子并不容易。如果你有特殊的工具,你就可以制造它。

参考文献

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华夏公益教科书