La rueda es una máquina simple circular que gira alrededor de un eje, reduciendo la fricción y permitiendo el desplazamiento de objetos con menos esfuerzo. Aunque es imposible identificar a un único inventor, la rueda se desarrolló a partir de la observación de la naturaleza. El documento también describe varios mecanismos históricos que usan ruedas como tornos, norias y molinos hidráulicos.

1. Ruedas y Ejes

2. Historia: ¿Quién inventó la Rueda?

3. Historia: ¿Quién inventó la Rueda?
Ya que ésta se inventó, varios siglos antes del nacimiento
de Cristo es prácticamente imposible, señalar quién
inventó la rueda.
Los historiadores, sin embargo, teorizan, que surgió de la
observación directa de la naturaleza. Por ejemplo al ver
como una piedra plana se desliza colina abajo de modo
dificultoso con respecto a una piedra más proporcionada
en sus tres dimensiones, o al ver el deslizamiento de las
bolas de nieve o incluso de los troncos de leño.

4. ¿Qué es la Rueda?
La rueda es una pieza mecánica circular que gira alrededor de un eje. Se la
considera una máquina simple.
Es uno de los inventos fundamentales en la historia de la humanidad, por su
gran utilidad y como componente fundamental de diversas máquinas.
En la evolución tecnológica de la rueda, esta se transforma de acuerdo a las
necesidades, es así, que se crean los diferentes tipos de ruedas que
conocemos actualmente.

5. El Torno Alfarero
Las evidencias históricas (los papiros) nos indican que el torno se
viene usando desde el año 3000 a.C. en la cultura egipcia, de igual
forma, otras culturas desarrollaron la tecnología del torno para
producir de manera más eficiente sus utensilios cerámicos.
El torno data desde el tercer milenio A.C.

6. El Torno Alfarero
A fines del segundo milenio a de C. las vasijas se hacían ya en un torno
accionado con los pies, si bien el tipo actual no se logra hasta el
Renacimiento. El torno de alfarero está formado por un gran disco de
madera que al accionarse con el pie gira horizontalmente

7. La Noria - El buen manejo del Agua
La noria Consiste en una gran rueda con aletas transversales que se
coloca en un curso de agua, el cual, gracias a las aletas, imprime a la
rueda un movimiento continuo. Ésta posee una hilera de recipientes
fijados en toda su circunferencia, que con el movimiento de la rueda se
llenan de agua, la elevan y la depositan en un acueducto asociado a la
noria que la distribuye.

8. La Noria - El buen manejo del Agua

9. Herrería y Energía Hidráulica
Se denomina energía hidráulica o energía hídrica a aquella que se
obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la
corriente de ríos, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía
ecológica o verde ya que su impacto ambiental es mínimo y usa la
fuerza hídrica sin represarla. La energía hidráulica es una forma de
energía renovable razón por la cual se la asocia con el Desarrollo
Sustentable

10. Herrería y Energía Hidráulica
La energía hidráulica se puede transformar a muy diferentes escalas,
existiendo desde hace siglos pequeñas explotaciones en las que la
corriente de un río mueve un rotor de palas y genera un movimiento
aplicado, por ejemplo, en las herrerías, como batán o en molinos
rurales.

11. El Molino Hidráulico
Desde su misma introducción en Europa, el molino fue perfeccionado
y diversificado en sus funciones. Con diversas modificaciones, existían
molinos que servían en todo tipo de industrias: para abatanar paños,
fabricar pólvora, elaborar papel, serrar piedras y maderas, elaborar
metales.

12. Con el tiempo se construyeron
molinos especializados donde
represar el agua y generar una
caída para hacer girar las ruedas.

13. La Rueca a la Revolución Textil
La primera ayuda mecánica para el hilado a mano fue el empleo de la
rueca. Este es un ingenioso utensilio en el que una correa se hacia
pasar de una rueda grande al huso. Al ponerse en movimiento dicha
rueda, ésta hacia girar el huso con una velocidad mucho mayor que la
que se lograba a mano. Desde que se le adicionó su acción con el pié
mejoró el sistema de producción ya que dejaba ambas manos libres
para manejar la hilaza.

14. Es una pieza mecánica circular que gira alrededor de un eje. Se le
considera una máquina simple (mecanismo que transforma una fuerza
aplicada en otra resultante, modificando la magnitud de la fuerza, su
dirección, la longitud de desplazamiento o una combinación de ellas.)
Las ruedas, son utilizadas para disminuir el efecto de la fricción,
trasladar objetos a mayores distancias y con menor esfuerzo.
Un eje, es un elemento que se emplea como soporte de piezas giratorias pero no transmite
ningún esfuerzo de torsión; generalmente está ubicada en el centro de una rueda.
La Rueda

15. Si se aplica la misma fuerza a un objeto con ruedas y a otro sin ellas, la que posea ruedas
recorrerá una distancia mayor.
Principio para desplazar objetos
Si un objeto se encuentra en reposo sobre una superficie y este se
intenta mover, la fricción mantiene bloqueado al objeto impidiendo
que se deslice.
Pero al colocarle ruedas, el punto de contacto con el suelo se reduce a
una delgada línea y la fricción no es capaz de impedir el movimiento
del objeto.

16. Fricción (fuerza de rozamiento)
Esta fuerza, que existe en todas partes, opone resistencia al
movimiento (relativo) de los cuerpos cuando están en contacto, con lo
que transforma la energía cinética en calorífica.
Este proceso supone un freno de los objetos y un aumento de la
temperatura de su superficie.
Esta fuerza es la causante, por ejemplo, de que podamos andar y de
que las ruedas de un carro puedan girar.

17. Mejorando el desplazamiento
Al desplazar objetos utilizando ruedas, notaremos que a medida que la
rueda tenga el mayor diámetro recorrerá mayor distancia con el mismo
número de rotaciones.

18. ¿Por qué usar Ruedas?
El uso de las ruedas para desplazar objetos minimiza la fricción y
permite mayor desplazamiento utilizando la misma fuerza.
El uso de ruedas de mayor diámetro en la parte posterior de un móvil
genera mayor recorrido por que las ruedas grandes tienden a seguir
girando durante mayor tiempo.

19. Fig. A Fig. B
Principios de radio
No todas las ruedas son discos sólidos (Fig. A)
Esta rueda hace girar un eje que a su vez enrolla o desenrolla una
cuerda o cable para elevar o bajar una carga. (Fig. B)
Un torno usa la rueda y el eje para que sea más fácil levantar cosas
pesadas.

20. La principal diferencia entre el rodillo y la rueda es que este último se
desplaza con el objeto que se mueve (va unida a él gracias al eje y a un
soporte), mientras que el rodillo permanece fijo en el espacio o se
traslada a diferente velocidad que el objeto.
Rodillos
Carga
Principios de rueda como rodillos
El uso de los rodillos permite minimizar la fricción que existe entre un objeto y la superficie
sobre la que se mueve, al convertir el “desplazamiento por deslizamiento” en
“desplazamiento por rodadura”.

21. Sistema de ruedas monoeje. Sistema de ruedas con ejes
independientes.
Ejes
Un eje es un elemento constructivo destinado a guiar el movimiento de
rotación a una pieza o de un conjunto de piezas, en este caso a una rueda; se
puede utilizar los ejes de dos maneras:
Sistema de ruedas monoeje.
Sistema de ruedas con ejes independientes.
Cada sistema presenta ciertas ventajas y desventajas con respecto a los
recorridos rectos y curvos.

22. d1
d2
Sistema de ruedas monoeje
Un eje rígido es una barra rígida que une una rueda de un lado con otra rueda
del otro lado.
Permite realizar recorridos rectos.
En este sistema, para realizar recorridos curvos, es necesario un espacio
considerable; en una curva cada rueda debe girar un número diferente de
vueltas, lo que no ocurre en este sistema por estar ambas ruedas unidas al
mismo eje.

23. d1
d2
Sistema de ruedas con ejes
independientes
En los ejes independientes o de suspensión independiente, cada rueda está
unida a un eje por separado. Con este tipo de eje el sistema proporciona
mayor maniobrabilidad.
En una curva la rueda que está mas cerca a la esquina no necesita girar
demasiado, sin embargo la rueda que se encuentra más afuera en la curva
necesita recorrer una mayor distancia, por lo que girará más que la primera.