الاختراعات والآلات

تاريخ وتطور العجلة

تاريخ وتطور العجلة


العجلة هي واحدة من أكثر الاختراعات الأساسية التي نستخدمها في حياتنا اليومية. تم اختراع العجلة في وقت ما بين 4500 - 3300 قبل الميلاد خلال العصر الحجري النحاسي ، وأدت إلى ظهور كل شيء من النقل إلى الآلات الحديثة وكل شيء بينهما تقريبًا.

ربما تكون فكرة العجلة قد تأثرت بالطبيعة ، مثل العديد من الاختراعات. أقرب دليل على عجلة في الطبيعة هو منزل خنفساء الروث. تضع خنافس الروث بيضها في الروث وتنقله عن طريق دحرجته على شكل كرة. عجلة أخرى وجدت في الطبيعة هي tumbleweed.

العجلة من تلقاء نفسها ، رغم أنها واعدة ، ليست مفيدة للغاية. مثل الدونات ، فإن أهم ما يميزها هو الثقب الموجود في المنتصف. إذا لم تكن مناسبة لربط منصة ثابتة باستخدام محور ، فلن تكون العجلة سوى أسطوانة تدور على حافتها. ربما تم استخدام الإصدارات في مصر القديمة لنقل الأشياء الكبيرة ، ومع ذلك ، فإنها لم تسمح بالاستخدام المطول أو وسيلة النقل.

فكرة إضافة محور ليست فكرة بسيطة. لكي يعمل النظام ، يجب أن تدور العجلة بحرية حول المحور. يتم تحقيق ذلك من خلال تركيب المحور مباشرة في وسط العجلة لزيادة الاستمرارية أثناء الحركة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون محاذاة المحور والفتحة متعامدين لتقليل الاحتكاك. علاوة على ذلك ، يجب أن يظل المحور نحيفًا قدر الإمكان لتقليل مساحة سطحه مع الاستمرار في تحمل الحمل.

راجع أيضًا: 9 من أكثر الاختراعات الفاشلة إثارة للاهتمام من الماضي

من هنا ، الاحتكاك الوحيد الذي يجب التغلب عليه هو الاحتكاك بين العجلة الداخلية والمحور. كلما كان السطح الداخلي للعجلة أكثر سلاسة والسطح الخارجي للمحور ، قل الاحتكاك الذي يجب على النظام التغلب عليه.

لا يجب فقط استيفاء جميع هذه المعلمات حتى يعمل هذا الهيكل ، ولكن جميعها في نفس الوقت. قد يكون لهذا السبب أن مثل هذا المفهوم البسيط استغرق وقتًا طويلاً لاكتساب قوة دفع.

لمحة تاريخية

لا يزال مصدر العجلة لغزًا ، لكن استخدامها انتشر بسرعة في جميع أنحاء أوراسيا والشرق الأوسط. ظهرت الصور الأولى للعربات ذات العجلات في بولندا ، مما يشير إلى أن المنطقة ربما شهدت بعضًا من أول استخدام لها.

يشير Asko Parpola ، عالم الهنديات بجامعة هلسنكي في فنلندا ، إلى أن العجلة نشأت مع شعب طرابلس في أوكرانيا الحديثة. يعتمد هذا على حقيقة أن كلمة "عجلة" مشتقة من لغتهم.

هناك أدلة تشير إلى أن العجلة قد استخدمت لأول مرة لعجلات الخزاف في بلاد ما بين النهرين ، قبل 300 عام من تكييفها لتناسب العربة.

ومع ذلك ، يُعتقد أن عربة اليد ظهرت لأول مرة في اليونان القديمة بين 600-400 قبل الميلاد. اتبعت الصين في وقت لاحق ووجدت طريقها في النهاية إلى أوروبا في العصور الوسطى. على الرغم من أن عربة اليد كانت سلعة باهظة الثمن في ذلك الوقت ، إلا أنها ستدفع عن نفسها في غضون أيام قليلة لأنها قللت بشكل كبير من عبء العمل على العمال.

اكتشف علماء الآثار في فيرا كروز ، المكسيك ، ألعابًا خزفية على شكل حيوانات صغيرة. تم تزويد الحيوانات بعجلات بدلاً من الأرجل حتى يتمكن الأطفال من دفعها. ومع ذلك ، لم تستخدم المنطقة العجلة للنقل حتى وصول المستوطنين الأوروبيين.

في الشرق الأوسط وشمال إفريقيا ، حيث توجد أراضٍ صحراوية شاسعة ، كان الجمل لا يزال هو وسيلة النقل المفضلة حتى عام 600 بعد الميلاد ، وقد يكون هذا نتيجة لعدم قدرة المنطقة المعادية على دعم عجلات خشبية رقيقة دون غرقها. في الرمال. يقدم ريتشارد بوليت عدة أسباب محتملة في كتابه عام 1975 ،الجمل والعجلة. استمرت مجتمعات الشرق الأوسط في استخدام العجلات لممارسات مثل الري والطحن والفخار.

ليس من المستغرب بعد كل هذا ، أن التصميم الأساسي لشيء قوي مثل العجلة لم يتغير منذ أكثر من 6000 عام.

لم يتم استخدام العجلة دائمًا للتنقل ، في الواقع ، لم يتم استخدام العجلة في عربة إلا بعد حوالي 300 عام. تم تصنيع العجلات الأولية لغرض الطحن وصُنعت من الحجر. حتى أن بعض العجلات كانت تستخدم في مخرطة الخزاف.

فيما يلي بعض الحقائق حول العجلة.

عجلة الحظ

عجلة الحظ ليست مجرد برنامج ألعاب تلفزيوني أمريكي. في الواقع ، إنه مفهوم في فلسفة العصور الوسطى يرمز إلى القدر. تنتمي العجلة إلى الإلهة فورتونا التي تدير العجلة لتقرير مصائر ومصائب البشر. غالبًا ما تُصور فورتونا على أنها امرأة معصوبة العينين تدور عجلة عملاقة.

علاج التعذيب

في العصور الوسطى ، تم استخدام العجلة أيضًا لعلاجات التعذيب المختلفة. تضمنت بعض العقوبات الدموية ربط المخالف للقانون بالحافة المسننة لعجلة كبيرة ثم دحرجتها على الأرض. وشملت الآخرين دحرجة عجلات أصغر ضد عظام العدو. في كلتا الحالتين ، أعتقد أن تطور العجلة كان للأفضل.

آلات الحركة الدائمة

كان مفهوم آلات الحركة الدائمة موجودًا منذ قرون. إنه الكأس المقدسة للعلم ، وإذا تم تحقيقه ، فإنه سينتج طاقة مجانية بمجرد إطلاقه.

يشتمل التصميم الأكثر شيوعًا لجهاز الحركة الدائمة على عجلة من نوع ما ، غالبًا ما تكون مفرطة الاتزان بحيث تدور باستمرار باستخدام الجاذبية كقوة دافعة. ومع ذلك ، فإن هذه الأجهزة تتعارض مع أول قانونين للديناميكا الحرارية. ينص هذا على أنه لا يمكن إنشاء الطاقة أو تدميرها في نظام منعزل وأن الانتروبيا في النظام تزداد دائمًا.

خطأ بصري وهم

هناك مفهوم في التلفزيون يسمى التعرج. هذا عندما يبدو أن عجلة دوارة تدور للخلف في فيلم. تعمل كاميرات الأفلام من خلال التقاط سلسلة من الصور الثابتة ، ثم تقوم بتشغيل هذه الصور بالتسلسل بمعدل 50 إطارًا في الثانية تقريبًا. هذا يكفي لخداع أدمغتنا للاعتقاد بأن الصورة تتحرك. ومع ذلك ، إذا كانت العجلة تتحرك أسرع من معدل الإطارات ، فإن الدوران يتجاوز تردد التقاط الصورة.

على سبيل المثال: إذا كان الحديث عن العجلة في موضع الساعة 12 في الإطار الأول ، ثم في الإطار الثاني الذي يتحدث ، يتحرك تقريبًا دوران كامل إلى موضع الساعة 11. سوف يفسر عقلك ذلك على أنه يتحرك عكس اتجاه عقارب الساعة لأنه لا يمكنه تحديد ما يحدث بين الإطارات. عند التردد الصحيح ، يمكن أن يكون للضوء الوامض أو حتى مصباح الفلورسنت نفس التأثير.

عجلة الخامسة

هل تساءلت يومًا من أين يأتي مصطلح العجلة الخامسة؟ العجلة الخامسة هي تلك التي تمتد من المحور الأمامي للعربة لمنعها من الانقلاب. يشبه إلى حد كبير متسابق السحب خلفه. في معظم الأوقات ، لم يتم استخدامه مطلقًا ، وظلت زائدة عن الحاجة ، وبالتالي ، من خلال استدعاء شخص ما أو شيء ما `` العجلة الخامسة '' ، فأنت تشير إليه على أنه غير ضروري.

بقلم تيري بيرمان


شاهد الفيديو: فلوج . مين اللي اخترع العجلة . تاريخ الدراجات الهوائية