Hva er et hjul og aksel?

Et hjul og aksel, tatt som et par, utgjør det viktigste av alle enkle maskiner. En aksel er en sylindrisk stang, og et hjul er en sirkulær, skiveformet gjenstand med et hull i midten som er akkurat i riktig størrelse for å akseptere akselen. De fleste aksler er designet for å ha et hjul i hver ende. Hjulene snur rundt akselen, som er festet til en eller annen type kjøretøy. Oppfinnelsen av hjulet er en av de viktigste i menneskehetens historie, lik viktigheten av oppdagelsen av brann og utviklingen av skriving og elektrisitet.

De tidligste skildringene av hjulkjøretøyer stammer fra rundt 3500 fvt. Hjulkjøretøyer dukket opp omtrent på samme tid i det som nå er Russland, Mesopotamia og Europa, så den nøyaktige plasseringen av opprinnelsen er ukjent. Det er mulig at hjulet og akselen oppsto enda tidligere enn dette, men ingen arkeologiske bevis eksisterer for verken å bekrefte eller tilbakevise dette.

Denne enkle maskinen gir en enorm mekanisk fordel når det gjelder å utføre arbeidet med å flytte gjenstander fra et sted til et annet. Ved å vri om en aksel, overvinner hjulet friksjonen som ville bli generert ved å dra lasten det bærer. Den mekaniske fordelen ved et hjul oppnås ved å bruke en slags kraft på hjulet rundt aksen. De tidligste hjulkjøretøyene var vogner og enkle vogner, trukket av mennesker, hester eller andre dyr.

I moderne tid kan man finne hjul og aksel i dusinvis av applikasjoner med liten innsats. Biler, sykler og nesten alle andre former for bakketransport bruker denne enkle maskinen. Selv fly bruker hjul og aksler på landingsutstyret. Kontorstoler, trillebårer og rulleskøyter bruker alle varianter av denne enheten.

Gjennom århundrene, siden oppfinnelsen, har hjulet og akselen blitt tilpasset til en rekke bruksområder med mange forbedringer og tilpasninger. En vindlass var et vanlig apparat, ved hjelp av et tau såret rundt en tykk aksel. Ved å vri hjulet, som ofte var utstyrt med håndtak fordelt rundt omkretsen, ble det oppnådd en stor mekanisk fordel, slik at tunge laster kunne flyttes eller løftes. Gir kombinert med hjul og aksler gjør det mulig å multiplisere kraft mellom kraftkilden og hjulet. En enkel sykkel for eksempel kan gi en mekanisk fordel av en faktor på flere ganger arbeidet som blir brukt på pedalene.