Izum i razvoj kotača

Najstariji kotač pronađen u arheološka iskopavanja otkriveno je u onome što je bilo Mesopotamija a vjeruje se da je stariji od 5500 godina. Doduše, nije korišten za prijevoz, već kao lončarski kotač. Kombinacija kotača i osovine omogućila je rane oblike transport, koji su s vremenom postali sofisticiraniji s razvojem drugih tehnologija.

Ključni dijelovi: Kotač

Iako se često smatra jednim od najranijih izuma, volan je zapravo stigao nakon izuma poljoprivrede, čamaca, tkanog platna i keramike. Izumljen je negdje oko 3.500 B.C. Tijekom prijelaza između neolitika i the Brončano doba, najraniji kotači su izrađeni od drveta, s rupom u jezgri za osovinu. Kotač je jedinstven jer se, za razliku od drugih ranih ljudskih izuma poput vile - koja je bila inspirirana vilicama, - ne temelji na ničemu u prirodi.

Kotač nije poput telefona ili žarulje, probojni izum koji se može pripisati jednom (ili čak nekoliko) izumiteljima. Postoje arheološki dokazi da su točkovi datirani iz vremena prije barem 5500 godina, ali nitko ne zna točno tko ih je izumio. Vozila na kotačima pojavila su se kasnije u raznim područjima širom Bliskog Istoka i Istočne Europe. Izum kolica - kolica s jednim kotačima koja se koriste za prijevoz robe i sirovina - obično se pripisuje starim Grcima. Ipak, raniji dokazi o kolicima na kotačima pronađeni su u Europi i Kini.

Sam kotač, bez daljnjih inovacija, ne bi napravio mnogo za čovječanstvo. Umjesto toga, kombinacija kotača i osovine omogućila je rane oblike prijevoza, uključujući kolica i kola. Za lonac Bronocice, komad keramike otkriven u Poljskoj i datira najmanje 3370 B.C., vjeruje se da je najraniji prikaz vozila na kotačima. Dokazi upućuju na to da su se u srednjoj Europi do trenutka ljudske povijesti u uporabi u malim vagonima ili kolicima, koje su vjerovatno izvukla stoka.

Prva kolica su imala kotače i osovine koje su se okretale zajedno. Drveni klinovi korišteni su za učvršćivanje sanki, tako da se, kada se odmarao na valjcima, nije pomicao. Osovina se okrenula između zatika, omogućujući osovini i kotačima stvaranje svih pokreta. Kasnije su klinovi zamijenjeni rupama urezanim u okvir kolica, a osovina je postavljena kroz rupe. Zbog toga su veći kotači i tanja osovina bili zasebni komadi. Kotači su bili pričvršćeni s obje strane osovine.

Konačno, izumljena je fiksna osovina, gdje se osovina nije okrenula, već je bila čvrsto povezana s okvirom kolica. Kotači su postavljeni na osovinu na način koji im je omogućio slobodno okretanje. Fiksne osovine izrađene za stabilna kolica koja mogu bolje okretati uglove. Do tada se kotač može smatrati potpunim izumom.

Nakon izuma kotača, Sumerani su izumili sanku, uređaj koji se sastoji od ravnog postolja montiranog na par trkača sa zakrivljenim krajevima. Sanjke su bile korisne za prijevoz tereta po glatkom terenu; međutim, Sumeri su brzo shvatili da će uređaj biti učinkovitiji nakon što se postavi na valjke.

Iako je osnovna funkcija kotača nepromijenjena, moderni kotači znatno se razlikuju od jednostavnih drvenih kotača iz prošlosti. Inovacije u znanosti o materijalima omogućile su sve vrste guma za bicikle, automobile, motocikle i kamione - uključujući gume dizajnirane za težak teren, led i snijeg.

Iako se primarno koristi za prijevoz, točak ima i druge primjene. Na primjer, vodenice koriste vodene kotače - velike strukture s nizom lopatica uz obod - za stvaranje hidroelektrane. U prošlosti su vodenice pokretale tekstilne mlinove, pilane i mlinarice. Danas se slične građevine nazvane turbine koriste za proizvodnju vjetroelektrana i hidroelektrana.

Okretni kotač je još jedan primjer kako se kotač može koristiti. Ovaj je uređaj, izumljen u Indiji prije više od 2500 godina, korišten za predenje niti iz prirodnih vlakana, poput pamuka, lana i vune. Kotač je na kraju zamijenjen s predenjem jenny i okretnim okvirom, sofisticiranijim uređajima koji također uključuju kotače.

Žiroskop je navigacijski instrument koji se sastoji od kotača koji se okreće i para gimbala. Moderne verzije ovog alata koriste se u kompasima i akcelerometarima.