اختراع وتطوير العجلة

أقدم عجلة وجدت في الحفريات الأثرية اكتشف في ما كان بلاد ما بين النهرين ويعتقد أن أكثر من 5500 سنة. لم يكن يستخدم للنقل ، ولكن كعجلة بوتر. جعل الجمع بين العجلة والمحور الأشكال المبكرة الممكنة وسائل النقلالتي أصبحت أكثر تطوراً بمرور الوقت مع تطور التقنيات الأخرى.

الوجبات السريعة الرئيسية: العجلة

رغم أنه غالبًا ما يُعتقد أنه أحد أوائل الاختراعات ، إلا أن العجلة وصلت فعليًا بعد اختراع الزراعة والقوارب والقماش المنسوج والفخار. تم اختراعه في وقت ما حوالي 3500 قبل الميلاد. خلال الفترة الانتقالية بين العصر الحجري الحديث و العصر البرونزي، كانت العجلات الأقدم مصنوعة من الخشب ، مع وجود ثقب في قلب المحور. تعتبر العجلة فريدة من نوعها لأنها ، على عكس الاختراعات البشرية المبكرة الأخرى مثل مذراة الخشب - والتي كانت مستوحاة من العصي متشعبة - فهي لا تستند إلى أي شيء في الطبيعة.

العجلة ليست مثل الهاتف أو المصباح ، وهو اختراع اختراق يمكن أن ينسب إلى مخترع واحد (أو حتى عدة). هناك أدلة أثرية على عجلات يعود تاريخها إلى ما لا يقل عن 5500 عام ، ولكن لا أحد يعرف بالضبط من اخترعها. ظهرت المركبات ذات العجلات في وقت لاحق في مناطق مختلفة في جميع أنحاء الشرق الأوسط وأوروبا الشرقية. إن اختراع العربة اليدوية - عربة بعجلات واحدة تُستخدم لنقل البضائع والمواد الخام - تُنسب عادةً إلى الإغريق القدماء. ومع ذلك ، تم العثور على أدلة سابقة على عربات ذات عجلات في أوروبا والصين.

العجلة وحدها ، دون أي مزيد من الابتكار ، لن تفعل الكثير للبشرية. بدلاً من ذلك ، كان الجمع بين العجلة والمحور هو الذي جعل أشكال النقل المبكرة ممكنة ، بما في ذلك العربات والعربات. يُعتقد أن وعاء برونوسيس ، وهو قطعة من الفخار اكتُشف في بولندا ويعود تاريخها إلى ما لا يقل عن 3370 قبل الميلاد ، يمثل أول تصوير لسيارة بعجلات. تشير الدلائل إلى أن العربات الصغيرة أو العربات ، التي من المحتمل أن تجرها الماشية ، كانت مستخدمة في أوروبا الوسطى بحلول هذا الوقت من تاريخ البشرية.

تتميز العربات الأولى بالعجلات والمحاور التي تحولت معًا. تم استخدام الأوتاد الخشبية لإصلاح الزلاجة بحيث لم تتحرك. تحول المحور بين الأوتاد ، مما يسمح للمحور والعجلات لخلق كل الحركة. في وقت لاحق ، تم استبدال الأوتاد بثقوب منحوتة في إطار العربة ، ووضع المحور من خلال الثقوب. هذا جعل من الضروري للعجلات الكبيرة والمحور الأرق أن يكونا قطعتين منفصلتين. تم تثبيت العجلات على جانبي المحور.

أخيرًا ، تم اختراع المحور الثابت ، حيث لم ينعطف المحور ولكنه كان مرتبطًا بإطار العربة. تم تركيب العجلات على المحور بطريقة تسمح لها بالتناوب بحرية. تم تصميم محاور ثابتة للعربات المستقرة التي يمكنها قلب الزوايا بشكل أفضل. بحلول هذا الوقت ، يمكن اعتبار العجلة اختراعًا كاملاً.

بعد اختراع العجلة ، اخترع السومريون المزلجة ، وهي جهاز يتكون من قاعدة مسطحة مثبتة على زوج من العدائين ذو نهايات منحنية. كانت الزلاجة مفيدة لنقل البضائع عبر التضاريس الملساء ؛ ومع ذلك ، سرعان ما أدرك السومريون أن الجهاز سيكون أكثر كفاءة بمجرد تثبيته على بكرات.

في حين أن الوظيفة الأساسية للعجلة لم تتغير ، إلا أن العجلات الحديثة تختلف كثيرًا عن العجلات الخشبية البسيطة في الماضي. أتاحت الابتكارات في علم المواد جميع أنواع الإطارات للدراجات والسيارات والدراجات النارية والشاحنات ، بما في ذلك الإطارات المصممة للتضاريس الوعرة والجليد والثلوج.

بينما تستخدم بشكل أساسي للنقل ، فإن للعجلة أيضًا تطبيقات أخرى. الطواحين المائية ، على سبيل المثال ، تستخدم عجلات المياه - هياكل كبيرة مع سلسلة من الشفرات على طول الحافة - لتوليد الطاقة الكهرمائية. في الماضي ، كانت الطواحين المائية تعمل على طواحين النسيج ، ومناشير الخشب ، وطواحين اللحم اليوم ، تستخدم هياكل مماثلة تسمى التوربينات لتوليد طاقة الرياح والطاقة الكهرومائية.

عجلة الغزل هي مثال آخر على كيفية استخدام العجلة. تم استخدام هذا الجهاز ، الذي تم اختراعه في الهند منذ أكثر من 2500 عام ، لتدوير الخيوط من ألياف طبيعية مثل القطن والكتان والصوف. في نهاية المطاف تم استبدال عجلة الغزل بجيني الغزل وإطار الغزل ، وهي أجهزة أكثر تطوراً تضم أيضًا عجلات.

الجيروسكوب هو أداة ملاحية تتكون من عجلة دوارة وزوج من الأجسام المتحجرة. تستخدم الإصدارات الحديثة من هذه الأداة في البوصلات ومقاييس التسارع.