Was ist ein Rad und eine Achse?

Rad und Achse bilden als Paar die wichtigste aller einfachen Maschinen. Eine Achse ist eine zylindrische Stange, und ein Rad ist ein kreisförmiger, scheibenförmiger Gegenstand mit einem Loch in der Mitte, das genau die richtige Größe hat, um die Achse aufzunehmen. Die meisten Achsen sind so konstruiert, dass sie an beiden Enden ein Rad haben. Die Räder drehen sich um die Achse, die an einem Fahrzeugtyp befestigt ist. Die Erfindung des Rades ist eine der wichtigsten in der Geschichte der Menschheit, ähnlich wie die Entdeckung des Feuers und die Entwicklung der Schrift und der Elektrizität.

Die frühesten Darstellungen von Radfahrzeugen stammen aus der Zeit um 3500 v. Radfahrzeuge tauchten ungefähr zur gleichen Zeit im heutigen Russland, Mesopotamien und Europa auf, so dass der genaue Ursprungsort unbekannt ist. Es ist möglich, dass Rad und Achse noch früher entstanden sind, aber es gibt keine archäologischen Beweise, die dies bestätigen oder widerlegen.

Diese einfache Maschine bietet einen enormen mechanischen Vorteil, wenn es darum geht, Objekte von einem Ort zum anderen zu bewegen. Durch die Drehung um eine Achse überwindet das Rad die Reibung, die durch das Schleppen der Last entstehen würde. Der mechanische Vorteil eines Rades wird dadurch erreicht, dass eine gewisse Kraft auf das Rad um seine Achse ausgeübt wird. Die frühesten Radfahrzeuge waren Streitwagen und einfache Wagen, die von Menschen, Pferden oder anderen Tieren gezogen wurden.

In der heutigen Zeit findet man mit geringem Aufwand ein Rad und eine Achse in Dutzenden von Anwendungen. Autos, Fahrräder und fast jede andere Form des Bodentransports verwenden diese einfache Maschine. Sogar Flugzeuge verwenden Räder und Achsen an ihren Fahrwerken. Bürostühle, Schubkarren und Rollschuhe verwenden alle Variationen dieses Geräts.

Im Laufe der Jahrhunderte, seit ihrer Erfindung, wurden das Rad und die Achse mit vielen Verbesserungen und Anpassungen an eine Reihe von Anwendungen angepasst. Eine Ankerwinde war ein übliches Gerät, bei dem ein Seil um eine dicke Achse gewickelt war. Durch die Drehung des Rades, das oft mit um den Umfang verteilten Griffen ausgestattet war, wurde ein großer mechanischer Vorteil erzielt, der es ermöglichte, schwere Lasten zu bewegen oder zu heben. Mit Rädern und Achsen gekoppelte Zahnräder ermöglichen eine Kraftvervielfachung zwischen der Kraftquelle und dem Rad. Ein einfaches Fahrrad zum Beispiel kann einen mechanischen Vorteil von einem Faktor des Mehrfachen der Arbeit bieten, die auf die Pedale aufgebracht wird.