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Wissenschaft – Bedeutene Erfindungen


Das Rad ist ein scheibenförmiger Gegenstand mit idealerweise kreisförmiger Kontur, der um seine Symmetrieachse drehbar gelagert ist und am häufigsten als Wagenrad verwendet wird. Seine Erfindung und Verwendung an einem Wagen war vermutlich das in der Vorzeit wichtigste Ereignis für die Entwicklung der technischen Kultur. Sein wesentlicher Vorteil ist das Abrollen seines Umfangs auf dem Untergrund. Gleiten findet nur noch in den geschmierten Lagern statt. Der Rollwiderstand auf festem und trockenem Boden und der Gleitwiderstand in den Lagern sind gemeinsam wesentlich kleiner als der Gleitwiderstand beim Schleifen der Last oder eines Schlittens über den Boden. Der Materialabrieb ist auch kleiner als beim Schleifen. Gefährte mit Rädern und Zugtieren wurden zum gut verfügbaren und langlebigen Transportmittel für Lasten und Personen in vielen Teilen der Erde. Schon während der Bronzezeit wurde das Rad von der Scheibe zu seiner heute bekanntesten Form — dem leichteren Speichenrad (Material zwischen Nabe und Radkranz oder Felge auf Speichen reduziert) — weiter entwickelt. Zu den einfachen Maschinenelementen zählt in der Regel nicht das rollende, sondern nur das drehende Rad (zum Beispiel Handrad, Lenkrad). Ein Fahrzeug-Rad wird heute als komplexeres technisches Bauteil oder komplexeres Maschinenelement bezeichnet. Der Name Rad ist mit dem lateinischen rota und dem Sanskrit-Wort für den indischen Wagen ratha urverwandt. Eine Dampfmaschine im engeren Sinne ist eine Kolben-Wärmekraftmaschine, das heißt eine Maschine, die die in Dampf enthaltene Wärmeenergie (auch Druckenergie) mittels eines Kolbens teilweise in mechanische Arbeit umwandelt. Als Dampfmaschine im weiteren Sinne kann umgangssprachlich auch jede andere Maschine verstanden werden, die durch Dampf direkt oder indirekt angetrieben wird. Dies sind sowohl Kraftmaschinen wie die Dampfturbine, als auch dampfgetriebene Arbeitsmaschinen. Manchmal werden auch dampfgetriebene Transport- und Verkehrsmittel, Landmaschinen und sogar einige Apparate als Dampfmaschine bezeichnet. Elektrizität (von griechisch ἤλεκτρον ēlektron „Bernstein“) ist der physikalische Oberbegriff für alle Phänomene, die ihre Ursache in ruhender oder bewegter elektrischer Ladung haben. Dies umfasst viele aus dem Alltag bekannte Phänomene wie Blitze oder die Kraftwirkung des Magnetismus. Der Begriff Elektrizität ist in der Naturwissenschaft nicht streng abgegrenzt, es werden aber bestimmte Eigenschaften zu dem Kernbereich der Elektrizität gezählt: – Die elektrische Ladung. Sie ist eine Eigenschaft von bestimmten atomaren Teilchen wie den negativ geladenen Elektronen und den positiv geladene Protonen, welche als Ladungsträger bezeichnet werden, und wird in der Einheit Coulomb gemessen. Die Bezeichnung positiv bzw. negativ ist willkürlich gewählt. Wesentliche Eigenschaft ist, dass sich gleichnamige elektrische Ladungen abstoßen, während sich ungleiche Ladungen anziehen. – Der elektrische Strom. Er beschreibt eine Bewegung von elektrischen Ladungsträgern und wird in der Einheit Ampere gemessen und ist unter anderem Ursache von magnetischen Feldern. Durch beschleunigte Bewegung elektrischer Ladungen werden elektromagnetische Felder erzeugt, welche im Bereich der Elektrodynamik beschrieben werden und sich unabhängig von elektrischen Leitern im Raum ausbreiten können. – Außerdem zählen dazu Feldgrößen wie das elektrische Feld, welches Zustandsgrößen von elektrischen Ladungen im Raum beschreibt. Die damit verknüpfte elektrische Spannung, auch als elektrisches Potential bezeichnet, verknüpft die Energie mit der elektrischen Ladung im elektrischen Feld. Sie wird üblicherweise in der Einheit Volt gemessen. Vorgänge, bei welchen keine zeitliche oder keine wesentliche zeitliche Änderung auftritt, werden der Elektrostatik zugeordnet. Vorgänge, bei welchen die zeitliche Änderung einen wesentlichen Einfluss hat, werden zur Elektrodynamik gezählt.

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