גלגל
ערך זה עוסק בגלגל כמכונה. אם התכוונתם לפירושים אחרים לגלגל, ראו גלגל (פירושונים).
גלגל הוא מכשיר מכני בצורת גליל או טורוס, אשר פעולתו הבסיסית ביותר היא להמיר תנועה בקו ישר לתנועה סיבובית (לרוב סביב ציר קבוע). זוהי אחת מהמכונות הפשוטות המוכרות עוד מן העת העתיקה.
גלגלים אינם קיימים בטבע, והגלגל נחשב לאחת ההמצאות העתיקות והחשובות ביותר. כיום הגלגל עם ציר הוא הבסיס לתחבורה ולרוב המכונות שנמצאות בשימוש.
תוכן עניינים |
[עריכה] המצאת הגלגל
המצאת הגלגל מיוחסת לתרבות קדומה אשר התקיימה בדרום מסופוטמיה בתקופת עובייד באלף החמישי לפנה"ס. היא גם נחשבת להמצאה פשוטה לכאורה, אך גאוניותה בפשטותה, שכן התנופה שנתנה המצאת הגלגל הייתה משמעותית ביותר מבחינה טכנולוגית והיוותה מפנה גם מבחינה היסטורית.
עד שהומצא הגלגל גררו משאות על משטחים כשלצורך זה היו מגייסים מספר רב של אנשים, כדי להזיז מטען בסדר גודל של עשרות קילוגרמים. לאחר המצאת הגלגל די היה באיש או בעל-חיים רתום אחד שיעשה את אותה עבודה.
ייתכן כי המצאת הגלגל לא הייתה הברקה רגעית, אלא הליך אבולוציוני. ייתכן גם שהגלגל הומצא בכמה מקומות בעולם הקדמוני בו-זמנית, שכן כפי שההיסטוריה הוכיחה המצאות נוצרות על ידי כמה אנשים כמעט באותו רגע (ראו מרוץ בל-גריי בדרך להשגת הזכויות על המצאת הטלפון).
נראה שבשלב ראשון גילו בני-האדם שלצורך העברת חפצים כבדים ממקומם, אפשר להיעזר בבולי עץ בעלי צורה מעוגלת (לאו דווקא גליליים, אפשר גם צורות אחרות כגון משולש רולו, שהיעזרות בהם להנפה חוסכת מאמץ רב. ומכאן הדרך לשים את בולי העץ מתחת למשאות לא הייתה ארוכה, וכך הבחינו שבעצם אפשר לחתוך את בולי העץ לחתיכה דקה וכך נוצר הגלגל הראשון.
[עריכה] מכניקה
גלגל ללא ציר הוא שימוש מוקדם ופשוט בגלגל, שבעזרתו ניתן לקדם משאות כבדים ללא הפסד עבודה בגין החיכוך של המשא עם האדמה. חיסרון בולט של השימוש הפשוט הוא שהמשא מתקדם במהירות כפולה מזו של הגלגל ולכן את הגלגלים צריך לקדם בנפרד כל משך התנועה.
גלגל המחובר לציר הוא המכונה אליה מתייחסים בדרך כלל. כיוון שהתנועות החזקות ביותר בטבע (כמו הפעלה של שרירים, תנועה של בהמת משא, מים זורמים) הן קוויות ואופקיות, השילוב של גלגל עם ציר איפשר בעת העתיקה לשנות את כיוון התנועות לכיוון אחר מבוקש (על ידי הטיה של גלגל אנכית בגלגל-טחנה אשר ממונע על ידי סוס, למשל). האנרגיה של הכוח הקווי המושקע נשמרת בזכות התנועה הסיבובית של הגלגל, במקום שחלקה הגדול יילך לאיבוד בגלל חיכוך המכונה עם המשטח.
גלגל יכול לשמש כדי להמיר כוחות גדולים לקטנים המופעלים על ידי חיכוך עם חגורות או גלגלים אחרים. השילוב של הגלגל עם יתדות הביאה להמצאת גלגלי השיניים, שהכרחיים להרבה מכונות בתעשייה. וריאציות אחרות של גלגלים הן המצאת הגלגלת והעגורן.
[עריכה] גלגלים בכלי תחבורה מודרניים
עם היותו מקטין מומנט סיבובי, מפחית חיכוך והקטנת הכוח הדרוש להזזת עצמים, הגלגל הפך לגורם חשוב ביותר בתחבורה. בכלי רכב עם יותר מגלגל אחד (כמו אופנוע, מכונית, אוטובוס משאית או רכבת), הגלגל אינו בא במגע עם המשטח באופן ישיר, אלא מהווה נקודת עיגון לצמיג גמיש, אשר בדרך כלל ממולא באוויר דחוס. לכלי רכב הנעים על פסים המקרה שונה. פיתוח של גלגלים המאפשרים להם לנוע בפני קרקע קשים למעבר הוא מסילות זחל המורכבות על הגלגלים, ואשר אותם אפשר למצוא עם טרקטורים מסוימים וכלי צבא משוריינים (טנקים למשל). כלי רכב יבשתיים ללא גלגלים הם רחפת, המסילת-פס (מונורייל) האלקטרו מגנטית, וכלי הרכב המיועדים לשלג - מזחלת, סנובורד וסקי.
[עריכה] שימושים טכנולוגיים שבסיסם הוא הגלגל
- מכשירי טווייה.
- מחרשות לעבודת האדמה.
- שיטת הסרט הנע בייצור המוני ובמדרגות נעות.
- שעונים מכניים כשגלגלים מניעים גלגלים, גלגלי שיניים.
- מנופים כשבאמצעות מערכות גלגלים, נוצר אפקט של התרחקות מאובייקט ההרמה, ובעצם המנוף של ארכימדס ("תנו לי נקודת משען וארים את העולם...") כבר לא זקוק לנקודת אחיזה מרוחקת מחוץ לכדור הארץ, כדי להרים את העולם...
- מכונות תעשייה שהגלגלים משמשים בהם מרכיבים בסיסיים.
- מכונת החישוב של פסקל, אם המחשב, שהייתה מבוססת על מערכות גלגלים, ובעצם מכונות החישוב המכניות שבדור הקודם, הרעשניות, עבדו על אותו עיקרון.
- כלי רכב: החל מאופניים, דרך מכוניות וכלה ברכבות.
[עריכה] ראו גם
[עריכה] קישורים חיצוניים
| מיזמי קרן ויקימדיה |
|---|
