KOŁO.pdf

cz. 1 KO£O

4000 lat p.n.e. pojawia siê pismo, ko³o, ¿agiel,

wytop metali z rud

Jedn¹ z najbardziej ludzkich, spoœród wielu charakte-

rystycznych dla cz³owieka cech, jest ciekawoœæ. W po³¹cze-

niu z uporem, pracowitoœci¹ i dociekliwoœci¹ czêsto by³a ona

Ÿród³em odkryæ - zarówno tych popychaj¹cych cywilizacjê do

przodu jak i tych, które na lata pogr¹¿a³y j¹ w mrokach. Nic

lepiej nie wp³ywa na rozwój techniki, jak wojna, niestety! Do

pogr¹¿ania w mroku znacznie lepiej s³u¿¹ klêski g³odu,

najazdy barbarzyñców (odnosz¹cych sukcesy za przyzwole-

niem ludnoœci miejscowej, maj¹cej dosyæ korupcji i bogace-

nia siê w³adzy, jak by³o z Wandalami i Rzymem, VI w.n.e.)

ireligie, które w czasach pokoju mog¹ zaj¹æ siê skutecznie

indywidualnymi grzesznikami i paleniem ich dzie³ oraz ich

samych. W staro¿ytnych Chinach bardzo efektywnemu

„zakrywaniu” odkryæ (np. Ameryki) s³u¿y³a rada man-

darynów. Obecnie wiele patentów jest utajnianych

„ze wzglêdu na kluczowe znaczenie dla bezpieczeñ-

stwa obronnego USA” (lub innego kraju), lub wykupy-

wanych przez wielkie koncerny, które zamykaj¹ wyna-

lazki w sejfach.

Jaka jest historia wynalazków, sk¹d siê bra-

³y, kto i gdzie ich dokonywa³, jaki by³ ich dalszy los

i wp³yw na Cywilizacje?

Ok. 2000 r. p.n.e do wozów bojo-

wych w Mezopotamii zaczêto sto-

sowaæ pierwsze ko³a szprychowe

Ok. 1500 r. p.n.e ko³o egipskie

Ok. 600 r. p.n.e ko³o garncarskie

Ok. 350 r. p.n.e pitagorejczycy (Hikietas

iEkfanos z Syrakuz) nauczaj¹, ¿ê Zie-

mia jest okr¹g³a i obraca siê wokó³

swojej osi.

Zwyk³o siê mówiæ, ¿e to „potrzeba jest matk¹

wynalazków”. To prawda, choæ wiele wskazuje na to,

¿e znakomita ich liczba czêsto powstawa³a bez

wyraŸnej potrzeby - wynika³a z uwa¿nej obserwacji œwiata

czy nag³ego „przeb³ysku geniuszu” pozwalaj¹cego na zesta-

wianie rzeczy lub wiedzy, na które dot¹d nikt siê nie wa¿y³.

Mówi o tym teoria heurystyki i myœlenia kreatywnego: okres

inkubacji (przetwarzania zebranych informacji czêsto poni¿ej

poziomu œwiadomoœci) i syntezy oraz uœwiadomienia/werba-

lizacji, nastêpuj¹ce czêsto pod wp³ywem przypadkowego

bodŸca jak jab³ko Newtona czy wanna Archimedesa.

W przesz³oœci odkrycia by³y dzie³em pojedynczych

ludzi. Wybitnych indywidualnoœci, wyprzedzaj¹cych swój

czas, tworz¹cych podwaliny nowych dziedzin nauki, czêsto

kilku na raz (Leonardo daVinci, A.Einstein, I.Newton).

Do wspó³czesnego powstawania wynalazków walnie

przyczyni³o siê opracowanie TEORII POWSTAWANIA

WYNALAZKÓW - INWENTYKI. Obecnie odkrycia s¹ g³ównie

dzie³em zespo³ów badawczych, licznych, gromadz¹cych spe-

cjalistów z ró¿nych dziedzin, korzystaj¹cych ze wszystkich

zdobyczy wspó³czesnej im nauki - superkomputerów oraz

dostêpu do ogromu zgromadzonej wiedzy swych poprzedni-

ków. Nie przeszkadza to wielkim koncernom w przy-

w³aszczaniu sobie pomys³ów indywidualnych wyna-

lazców, a gdy ci usi³uj¹ dojœæ swego - w œcieraniu ich

z powierzchni Ziemi (vide proces niemieckiego wyna-

lazcy przenoœnego magnetofonu z lat 70., „Andreasa

Pavel’a kontra Sony, któremu wyrokiem s¹du ZABRO-

NIONO DO KOÑCA ¯YCIA OPATENTOWAÆ COKOL-

WIEK*” - gorzej ni¿ w Œredniowieczu, wtedy mo¿na

by³o wyjechaæ do innego ksiêstwa, teraz Sony jest

WSZÊDZIE...)

Ok. 300 r. p.n.e. ko³o etruskie

170 r. p.n.e. Hypsikles z Aleksandrii

dzieli ko³o na 360 stopni tworz¹c tym

samym podstawy trygonometrii

Ok. 100 r. n.e. ko³o romañskie

Ok. 900 r. w okolicach Pekinu i Persji pojawi³y siê

pierwsze m³yny poruszane si³¹ wiatru, prawdopo-

dobnie budowane z inspiracji dzia³aniem buddyj-

skich m³ynków modlitewnych. Ko³a wiatrakowe

sk³ada³y siê z pionowej osi i 12 ¿agli umoco-

wanych na jej górnym koñcu

(z mo¿liwoœci¹ regulacji k¹ta ¿agli

- w zale¿noœci od si³y wiatru)

1750 r. niemiecki fizyk Joann

Andreas von Segner zbudowa³

wodny wirnik reakcyjny tzw ko³o

Segnera - bed¹ce wzorem przy-

sz³ej turbiny reakcyjnej.

c.d. na stronie 34

* źrìdło: Der Spiegel, 31.05.1993

Ok. 3500 r. p.n.e. przedstawienia

ko³a w œwi¹tyni w Erech

Warto poznaæ

Czêsto mylone pojêcia: odkrycie

i wynalazek.

Odkrycie jest nowym rozwi¹za-

niem technicznym nie wystêpu-

j¹cym wnaturze takim jak np.

œwietlówka.

Ok. 1500 r. p.n.e ko³o deptakowe,

kierat - pierwsza maszyna

poruszana si³a miêœni

Odkrycie naukowe

- opisana i wiarygodnie dowie-

dziona eksperymentalnie, obser-

wacja zjawiska wystêpuj¹cego w

naturze, które dot¹d nie by³o

jeszcze zauwa¿one. Odkryciem

jest wiêc np. wyodrêbnienie nowego

zwi¹zku chemicznego wystêpuj¹cego w

naturze, znalezienie i opisanie nie zna-

nej dot¹d roœliny, czy te¿ zaobserwowa-

nie nowego rodzaju promieniowania lub

wreszcie zale¿noœci miêdzy dwoma

wielkoœciami, które dot¹d uwa¿ano za

niezale¿ne od siebie. Odkrycie mo¿e

byæ zarówno przypadkowe - dokonane

przy okazji prowadzenia badañ skiero-

wanych w zupe³nie inn¹ ni¿ odkrycie

stronê (np. w ten sposób odkryto pro-

mienie X) lub celowe - kiedy sukcesem

koñczy siê program badawczy skiero-

wany od razu na konkretny cel (np.

odkrycie pe³nej struktury ludzkiego

genomu). Odkryæ nigdzie na œwiecie siê

nie patentuje, gdy¿ uwa¿a siê, ¿e s¹

one w³asnoœci¹ ca³ej ludzkoœci, czasami

jednak, jak to jest obecnie przy „odkry-

waniu” ludzkiego genomu podejmowa-

ne s¹ próby patentowania czegoœ, co

bardziej przypomina odkrycie ni¿ wyna-

lazek.

/Wikipedia/

Ok. 700 r. p.n.e wielokr¹¿ek -

wykorzystuj¹cy pra-

wa fizyki

Ok. 400 r. p.n.e ko³o greckie

Ok. 300 r. p.n.e. znane od

300 lat ko³o garncar-

skie zostaje w Grecji i Egipcie wistotny sposób udosko-

nalone: w ruch obrotowy wprowadzane no¿nie za pomoc¹

przek³adni

Ok. III w. p.n.e. pierwsze opisy dotycz¹ce wykorzystania ko³a

wodnego w krajach hellenistycznych

Koło wodne - rodzaj silnika wodnego

Koło wodne podsiębierne wykorzystu-

jące energię potencjalną wody oraz jej

energię kinetyczną

Koło wodne nasiębierne wykorzystujące

głìwnie energię potencjalną wody,

o sprawności 60-70%.

Wynalazek

Wynalazek to zupe³nie nowe rozwi¹za-

nie problemu technicznego poszerzaj¹-

ce mo¿liwoœci techniczne ludzkoœci. Wg

prawa patentowego wynalazek to pod-

daj¹ce siê œcis³ej definicji prawno-tech-

nicznej unikalne rozwi¹zanie technicz-

ne, nie opatentowane dotychczas.

/Wikipedia/

1530 r. Johann Jürgens, rzeŸbiarz z Wattenbüttel udoskonala

ko³owrotek zaopatruj¹c go w napêd no¿ny.

1700 r. przyrodnik angielski Isaac Newton wynajduje sekstans

zwierciadlany. Ole Romer wynajduje ko³o po³udnikowe.

Inwentyka

- metodyka poszukiwania twórczych

rozwi¹zañ, pobudzania twórczego

myœlenia w ró¿nych dziedzinach. Etym.

- ³ac. inventio ‘wynalazek’ i póŸn. ³ac.

inventarium ‘s³u¿¹cy do odnalezienia;

spis’ z³ac. invenire ‘znaleŸæ; odkryæ’.

1801 r. mechanik precyzyjny Joann Geogr Repsold w obserwato-

rium astronomicznym w Hamburgu zainstalowa³ ko³o

po³udnikowe o œrednicy 4 m.

Innym zagadnieniem jest ZASTOSOWANIE danego wyna-

lazku. Np. turbina („bania”) Herona zAleksandrii nie przyjê³a

siê - staro¿ytni Grecy nie mieli zapotrzebowania na wysokoobro-

towy silnik, a kilku niewolników by³o tañszych od tego urz¹dze-

nia, w dodatku ¿ywili siê sami, nie trzeba by³o im dorzucaæ do

ognia...

Wspó³czesne wynalazki bywaj¹ mniej spektakularne od

swych poprzedników, choæ zwykle bardzo praktyczne bo powsta-

j¹ na zamówienie sponsorów, oczekuj¹cych konkretnego rezulta-

tu. Wiedza „u¿yta” do ich stworzenia, poprzez stopieñ komplika-

cji/z³o¿onoœci, jest niezrozumia³a dla zwyk³ego zjadacza chleba.

Dlatego warto spojrzeæ wstecz na wszystkie te pojedyn-

cze odkrycia, które parafrazuj¹c s³owa pierwszego cz³owieka

który postawi³ stopê na Ksiê¿ycu (lipiec 1969 r.) „By³y drobnymi

krokami pojedynczych ludzi sk³adaj¹cymi siê na ten jeden wielki

krok ludzkoœci”.

Przyjrzyjmy siê zatem kto i jak wprawi³ nasz œwiat w ten

1802 r. pierwszy tzw. ko³owiec - statek napêdzany

przez ko³o ³opatkowe „Charlotte Dundas”

1813 r. Karl F. Drais zrealizowa³ ideê ko³owego

pojazdu poruszaj¹cego siê za pomoc¹ si³y

miêœni - czego nastêpstwem by³o skonstru-

owanie tzw. Roweru biegowego w 1817 r.

ruch.

1824 r. francu-

ski in¿. Clau-

de Burdin

modyfikuje

zasadê dzia³a-

nia ko³a wod-

nego u¿ywa-

j¹c po raz

pierwszy s³o-

wa turbina

(z³ac. „turbo”

- wir). Maszy-

na ma spraw-

noœæ od 80-85%.

Ko³o

„Ko³o - Wyraz „ko³o” w jêzyku polskim posiada, oprócz

ubocznych, przenoœnych, dwa ró¿ne znaczenia, z których ka¿de

ma w wiêkszoœci jêzyków europejskich oddzieln¹ nazwê [...].

Pierwsze znaczenie okreœla przedmiot, okr¹g³¹ czeœæ pojazdu,

maszyny lub innego urz¹dzenia, s³u¿¹c¹ do przenoszenia ruchu

obrotowego przez toczenie siê. Drugie znaczenie jest pojêciem

zzakresu matematyki, oznaczaj¹cym figurê geometryczn¹, mia-

nowicie czêœæ p³aszczyzny ograniczon¹ okrêgiem, czyli, inaczej

mówi¹c, idealnie p³ask¹ i okr¹g³¹ tarczê.”

/W. Kopaliñski/

Najwczeœniejsz¹ informacjê o u¿yciu ko³a jezdnego znaj-

dujemy w wizerunku sañ na czterech pe³nych ko³ach. Jest to

umowny znak pisma obrazkowego w glinianych tabliczkach

œwi¹tyni sumeryjskiej bogini Nieba, Innany w Erech w Mezopo-

tamii, pochodz¹cych z oko³o roku 3500 p.n.e. Groby królewskie z

oko³o 3000 do 2000 p.n.e. wmiastach sumeryjskich Kisz, Sura i

Ur zawieraj¹ autentyczne wozy ko³owe, zaœ dzie³a sztuki i gli-

niane modele pojazdów znaleziono nie tylko w Mezopotamii ale

tak¿e w p³n. Syrii i dolinie Indusu.

Najistotniejsz¹ cech¹ ko³a jezdnego czyli wykorzystywa-

nego do celów transportowych, jest znikomoœæ

tarcia tocznego w porównaniu z tarciem œlizgo-

wym, co pozwala na redukcjê si³y poci¹gowej a w

efekcie transport wiêkszej iloœci towarów przy

tym samym nak³adzie energii.

Ko³o jest te¿ figur¹ znakomicie nadaj¹c¹

siê do opisu zjawisk np. Ko³o Mohra w wytrzyma-

³oœci materia³ów czy ko³o kwintowe w muzyce.

Ludzie chêtnie wykorzystywali równie¿ ko³o do

innych, mniej szlachetnych celów - np. ko³o tortur.

1866 pierwsze auta benzynowe Maybacha,

Daimlera i Benaza - wykorzystuj¹ ko³o jezdne

1888 opona pneumatyczna Hojna Dunlopa

Postêp technologiczny pozwoli³ na u¿ycie nowych materia³ów,

Ilustracje i materia³y Ÿród³owe:

Reprodukcje dziêki uprzejmoœci -

Muzeum Techniki w Warszawie,

na podstawie

HISTORIE ILLUSTREE DES INVENTIONS

Umberto Eco et. G.B. Zorzowi

Editions Du Pont Royal

oraz

Kronika Techniki - Praca zbiorowa,

WEP PWN

1804 r. kolej parowa

Merthyra Tyd-

fila -pierwsza

kolej

¿elazna

Czy wiesz, ¿e...

Spoœród figur p³askich o jedna-

kowym polu, ko³o ma najmniejszy

obwód, aspoœród figur p³askich ojed-

nakowym obwodzie - najwiêksze pole.

Z przymru¿eniem oka

1819 r. Geogr. Von

Reinchenbach

udoskonali³

ko³o po³udnikowe - za pomoc¹ którego mo¿na okreœliæ

po³o¿enie gwiazd i planet - co staje siê podstaw¹ do

rozwoju astronomii sferycznej.

1828 r. in¿. Francuski Jean Victor Poncelet konstruuje ko³o wod-

ne podsiêbierne z zakrzywionymi ³opatkami

1874 w miernictwie rozpo-

wszechni³o siê ko³o

pomiarowe

1907 r. pierwsze ko³o z dêtk¹

natomiast doskona³oœæ idei przetrwa³a wieki...

Zagadka dla Czytelników:

Ciasto wypiekane z kó³?

„W ko³o Macieju” - sk¹d pochodzi?

– znasz odpowiedŸ - napisz do nas!

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: