250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 20)

Bánh răng

50

Hero (hay Heron) xứ Alexandria (khoảng 10 – khoảng 70 sCN)


 

Các bánh răng quay tròn, cùng với răng cưa xen kẽ của chúng, giữ một vai trò thiết yếu trong lịch sử công nghệ. Cơ cấu bánh răng không những quan trọng cho việc tăng moment lực tác dụng, mà còn hữu ích cho việc thay đổi tốc độ và hướng của lực. Một trong những chiếc máy cổ xưa nhất là một bánh xe thợ gốm, và các bánh răng nguyên thủy đi cùng với những loại bánh xe này có lẽ đã tồn tại trong hàng nghìn năm. Vào thế kỉ thứ tư tCN, Aristotle đã viết về các bánh xe sử dụng lực ma sát giữa các bề mặt trơn nhẵn để truyền chuyển động. Được chế tạo vào khoảng năm 125 tCN, Cơ cấu Antikythera sử dụng các bánh xe răng cưa để tính toán vị trí thiên thể. Một trong những tài liệu được ghi chép xưa nhất về bánh xe răng cưa là của Hero xứ Alexandria, khoảng năm 50 sCN. Theo thời gian, các bánh răng từng giữ vai trò thiết yếu trong các cối xay, đồng hồ, xe đạp, ô tô, máy giặt, và máy khoan. Vì chúng hữu ích như thế trong việc khuếch đại lực, nên các kĩ sư ngày xưa đã dùng chúng để nâng các tải xây dựng nặng. Tính chất làm thay đổi tốc độ của hệ thống bánh răng được đưa vào sử dụng khi các máy dệt cổ xưa được vận hành bởi chuyển động của ngựa hoặc nước. Tốc độ quay của các bộ cấp động lực này thường không hiệu quả, nên người ta dùng một bộ bánh răng bằng gỗ để làm tăng tốc độ sản xuất dệt.

Khi hai bánh răng ăn khớp với nhau, tỉ số tốc độ quay s1/s2 đơn giản là nghịch đảo tỉ số của số răng cưa n trên hai bánh răng: s1/s2 = n2/n1. Như vậy, một bánh răng nhỏ sẽ quay nhanh hơn bánh răng lớn khớp với nó. Tỉ số moment quay có một liên hệ ngược lại. Bánh răng lớn chịu moment quay lớn hơn, và moment quay lớn hơn nghĩa là vận tốc nhỏ hơn. Điều này có ích, chẳng hạn, đối với các chìa vít điện, trong đó động cơ có thể tạo ra một lượng moment quay ở tốc độ cao, nhưng chúng ta muốn có một tốc độ cấp ra ngoài thấp với moment quay tăng lên.

Trong số những bánh răng đơn giản nhất là bánh răng trụ tròn, với răng của chúng được cắt thẳng. Ở bánh răng xoắn ốc thì các răng được bố trí nghiêng góc để có ưu điểm quay mượt hơn và êm hơn và thường có moment quay lớn hơn.

Bánh răng

Bánh răng giữ vai trò quan trọng trong lịch sử. Cơ cấu bánh răng có thể làm tăng lực hay moment lực tác dụng và còn hữu ích trong việc làm thay đổi tốc độ và hướng của lực.

XEM THÊM. Ròng rọc (230 tCN), Cơ cấu Antikythera (125 tCN), Động cơ phản lực của Hero (50).

250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí | Clifford A. Pickover
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Sai lệch 9 phần trăm
10/07/2019
Một sai lệch giữa các phép đo về hằng số Hubble khiến các nhà khoa học phát vấn liệu có điều gì đó không đúng trong hiểu
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 44)
10/07/2019
Chương 12 HÊ, NHÌN ĐI… NÓ BAY KÌA! Khí động lực học và những máy bay đầu tiên Không bao lâu sau khi những máy bay đầu tiên
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 43)
10/07/2019
SỰ THĂNG BẰNG CỦA VIÊN ĐẠN Như ta đã thấy ở phần trước, yếu tố chính làm thăng bằng một viên đạn là chuyển động
Rốt cuộc hydrogen kim loại đã được tạo ra hay chưa?
09/07/2019
Rất nhiều nhà vật lí trong các năm qua khẳng định rằng họ có thể biến hydrogen thành kim loại bằng cách nén nó cực mạnh,
Trái Đất tử ngoại nhìn từ một đài quan sát trên Mặt Trăng
09/07/2019
Hành tinh nào thế này? Trái Đất đấy. Bức ảnh màu giả này cho thấy Trái Đất trông như thế nào trong miền ánh sáng tử
Một trường hợp phản trực giác trong đó hai điện tích cùng dấu hút nhau
09/07/2019
Khi nói đến điện tích, luôn có một chân lí bất di bất dịch: điện tích trái dấu hút nhau, cùng dấu đẩy nhau. Nhưng trong
Xác định lại các giới hạn của độ chuẩn xác đo lường
09/07/2019
Trong hàng thế kỉ, con người đã và đang mở rộng kiến thức của mình về thế giới thông qua việc đo lường ngày càng chính
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 44)
09/07/2019
Boron Là á kim duy nhất trong một nhóm nếu không đã gồm toàn kim loại, boron là nguyên tố đứng đầu nhưng không tiêu biểu lắm

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com