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Roda

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Informações de fundo

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Três rodas em um triciclo antigo

Uma roda é um dispositivo circular, que é capaz de rodar sobre o seu eixo, facilitando o movimento ou transporte enquanto suportar uma carga ( em massa ), ou a realização de trabalho de máquinas. Uma roda, em conjunto com um eixo supera fricção, facilitando o movimento pela rolando. Para que as rodas rodam, um momento tem de ser aplicada à roda em torno do seu eixo, ou por meio da gravidade, ou por aplicação de outra força externa. Os exemplos mais comuns são encontradas em transporte aplicações. De modo mais geral, o termo também é utilizado para outros objetos circulares que giram ou se transformam, como um Roda do navio, volante e volante.

Etimologia

A palavra Inglês roda vem do Proto-indo-europeu * k w ek w lo-, que era uma forma estendida da raiz * k w significado el- "a girar, mover". Esta é também a raiz dos gregos kuklos κυκλος, o sânscrito chakra, e Charkh persa, todo o significado "círculo" ou "roda", e também em Lituano, meios sukti "para rodar". A palavra latina rota é a partir do proto-indo-europeu * rotação, a forma de o-grau estendida da raiz * RET significado "a rolar, girar".

História

Uma descrição de carroças puxadas por onager na sumeriana "batalha padrão de Ur "(cerca de 3200 aC)
A roda com raios em exibição no The Museu Nacional do Irã, em Teerã . A roda é datado de final de segundo milênio aC e foi escavado em Choqa Zanbil.

A maioria das autoridades consideram a roda como um dos mais antigos e mais importante invenções, que se originou na antiga Mesopotâmia no BC 5 milênio ( Período ubaid), originalmente na função de rodas de oleiro. Perto do lado norte da Cáucaso vários túmulos foram encontrados, em que desde 3700 aC, as pessoas tinham sido enterrados em vagões ou carrinhos (ambos os tipos). A primeira representação do que pode ser um veículo com rodas (aqui um vagão e quatro rodas, dois eixos), é no Pot Bronocice, uma ca. 3500 panela de barro BC escavados no sul da Polônia.

A roda atingiu a Europa e ?sia Ocidental no quarto milênio aC, eo Vale do Indo pelo terceiro milênio antes de Cristo. Na China , a roda está certamente presente, com a adopção do carruagem em ca. 1200 aC, embora Barbieri-Baixa (2000) defende chinês anteriores aos veículos de rodas, por volta de 2000 aC. Se houve uma "invenção da roda" independente no Leste da ?sia ou se o conceito fez o seu caminho até lá depois de saltar a barreira do Himalaia continua a ser uma questão em aberto.

Embora eles não desenvolveram a roda adequada, o olmeca e alguns outros hemisfério ocidental culturas parecem ter se aproximou dele, como trabalhei roda-como pedras foram encontradas em objetos identificados como crianças 's brinquedos que datam de cerca de 1500 aC.

A invenção da roda desce, portanto, no final dos anos Neolítico, e pode ser visto em conjunto com os outros avanços tecnológicos que deram origem ao início da Idade do Bronze . Note que isto implica a passagem de vários milênios rodas menos até depois da invenção da agricultura . Olhando para trás, ainda mais, é de algum interesse que, embora paleoantropólogos agora datam o surgimento dos humanos modernos anatomicamente para ca.150,000 anos, 143 mil desses anos foram "roda-menos". Que as pessoas com capacidades totalmente iguais à nossa própria caminharam sobre a Terra durante tanto tempo antes de conceber da roda pode ser inicialmente surpreendente, mas as populações foram extremamente pequenos durante a maior parte deste período, a roda, o que requer um eixo e tomada para ser realmente útil, não é tão simples de um dispositivo que possa parecer. Fazendo e equilibrando uma roda requer um hábil Wheelwright.

As primeiras rodas eram discos de madeira simples, com um furo para o eixo. Por causa da estrutura de madeira uma fatia horizontal de um tronco não é adequado, uma vez que não têm a resistência estrutural para suportar o peso sem entrar em colapso; são necessárias peças de placas longitudinais arredondadas.

O roda com raios foi inventado mais recentemente, e permitiu a construção de veículos mais leves e mais rápidos. Os primeiros exemplos conhecidos são, no contexto do Andronovo cultura, datando a ca 2000 AC. Pouco mais tarde, culturas cavalo do Região do Cáucaso usadas guerra spoked rodas puxada por cavalos carros para a maior parte de três séculos. Eles se mudaram profundamente na península grega onde se juntaram com os povos do Mediterrâneo existentes para dar lugar, eventualmente, a Grécia clássica após a quebra de Minoan dominância e consolidações liderados pelo pré-clássico Sparta e Atenas . Carros celtas introduziu um ferro aro em torno da roda no primeiro milênio antes de Cristo. A roda com raios tinha sido em uso contínuo sem grandes alterações, até o 1870 dC, quando as rodas de arame e pneumáticas pneus foram inventados.

A invenção da roda também tem sido importante para a tecnologia , em aplicações importantes em geral, incluindo o roda de água, a roda dentada (ver também antikythera mecanismo), o roda girando, ea astrolábio ou torquetum. Descendentes mais modernos da roda incluem a hélice , o motor a jato , o volante ( giroscópio) eo turbina.

Mecânica e função

A roda é um dispositivo que permite o movimento eficiente de um objecto através de uma superfície onde haja uma força de pressão do objecto à superfície. Exemplos comuns são uma carroça puxada por um cavalo, e os rolos sobre um mecanismo de retalho aeronave.

A roda não é uma máquina, e não deve ser confundido com o roda e eixo, um dos máquinas simples. A roda movida é um caso especial, que é um roda e eixo. Note-se que as rodas predate rodas impulsionado por cerca de 6000 anos.

As rodas são utilizados em conjunto com eixos, quer a roda gira sobre o eixo, ou o eixo gira no corpo objeto. A mecânica é a mesma em ambos os casos.

A baixa resistência ao movimento (em comparação com arrastando) é explicada como se segue (ver fricção):

  • a força normal na interface deslizante é o mesmo.
  • a distância de deslizamento é reduzido para uma dada distância da viagem.
  • o coeficiente de atrito na interface é geralmente menor.

Os rolamentos são usadas para reduzir o atrito na interface.

Exemplo:

  • Se arrastar um 100 kg de objeto para 10 m ao longo de uma superfície com μ = 0,5, o força normal é 981 N eo trabalho (obrigatório feito de energia ) é (trabalho = força x distância) 981 × 0,5 × 10 = 4905 joules.
  • Agora dar o objeto quatro rodas. A força normal entre as 4 rodas e eixos é o mesmo (no total) 981 N, suponha μ = 0,1, e dizer a roda de diâmetro é de 1000 mm e diâmetro do eixo é de 50 mm. Assim, enquanto o objeto ainda se move 10 m as superfícies de atrito de deslizamento única deslizar uns sobre os outros uma distância de 0,5 m. O trabalho realizado é de 981 x 0,1 x 0,5 = 49 joules.

Energia adicional é perdido na roda para a interface estrada. Isto é denominado resistência ao rolamento que é predominantemente uma perda deformação.

Alternativas para rodas

Enquanto as rodas são utilizados para o transporte de chão muito amplamente, existem alternativas, alguns dos quais são adequados para o terreno onde as rodas são ineficazes. Métodos alternativos de transporte terrestre sem rodas (transporte rodas menos) incluem:

  • Sendo levantadas por energia eletromagnética ( trem maglev e outros veículos)
  • Arrastar com corredores ( sled) ou sem ( travois)
  • Sendo levantado pela pressão do ar ( hovercraft )
  • Montando uma animal tal como um cavalo
  • Powered humanos:
    • Andando por conta própria pernas
    • Sendo realizado ( maca / cadeira de sedan ou maca)
  • A andando máquina
  • Lagartas (embora ainda seja operado por rodas)
  • Esferas , como usado pela Conceito Audi RSQ carro, e Aspiradores Dyson

Rodas como símbolos

A bandeira Romani
No Unicode padrão do computador, o Dharmacakra é chamado de "Wheel of Dharma "e encontrado na forma de oito raios. Ele é representado como U + 2638 (☸)

A roda também se tornou um forte cultural e espiritual metáfora para um ciclo ou regular repetição (ver chakra, reencarnação, Yin e Yang entre outros). Como tal, e por causa do terreno difícil, veículos de rodas foram proibidos em velho Tibete.

O roda voado é um símbolo de progresso, visto em muitos contextos, incluindo a brasão de armas do Panamá eo logotipo do Ohio State Highway Patrol.

A introdução de spoked ( bigas) rodas na Idade do Bronze Médio parecem ter levado um pouco de um prestígio. O Roda Solar parece ter um significado em Religião da Idade do Bronze, substituindo o conceito anterior de um Barca solar com o mais "moderno" e tecnologicamente avançado carruagem solar.

A roda é também a figura proeminente na bandeira da ?ndia . A roda, neste caso, representa a lei ( dharma). Ele também aparece no bandeira do povo Romani, insinuando a sua história nômade e suas origens indianas.

Nos últimos tempos, o personalizado aftermarket carro / automóvel roadwheel tornou-se um símbolo de status. Estas rodas são muitas vezes referida como " jantes ". O termo" rim "está incorreta porque a borda é apenas a parte externa de uma roda (onde o pneu é montado), assim como com um copo de café ou meteoro cratera. Estes" beiras "têm uma grande variação, . e muitas vezes são altamente polido e muito brilhante Alguns "beiras" custom incluem, um disco sem fiação montada-bearing que continua a rodar por inércia após o automóvel estiver parado. Em calão, estes são referidos como " Spinners ".

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