No es fácil imaginar como fue la vida de nuestros antecessores antes de que el hombre invente la rueda.
Empezando por el gran esfuerzo que significaría arrastrar las presas de la caza o cargarlas hasta el hecho de no poder trasladar cargas pesadas con facilidad hace pensar que la vida antes de la rueda debe haber requeriido mucho más esfuerzo de los seres humanos.
La fricción es un concepto que describe la fuerza que se requiere para que un objeto se desplaze sobre otro cuando al hacerlo se produce rozamiento entre ellos.
La rueda permitió trasladar carga a mayor velocidad, reducir el esfuerzo de los caballos para trasladar personas incluso se incrementó la capacidad de carga en las famosas carrozas y diligencias, lo que permitió trasladar en un solo viaje más personas y objetos.
La rueda ha derivado muchas aplicaciones distintas al transporte , como la conducción de movimiento mediante poleas y engranajes, reducción de la fricción para el deslizamiento de materiales como por ejemplo los rodillos de las fajas transportadoras , donde los derivados de la rueda no se trasladan con la carga sino que la carga se traslada sola sobre ellos; los rodamientos que permiten el giro con mínimo esfuerzo de ejes de máquinas y transportes, los timones y manubrios circulares permitieron disminuir la fuerza manual requerida para mover timones, válvulas, compuertas, y muchas otras aplicaciones que podemos observarlas en nuestro entorno.
Actualmente nuestra vida depende totalmente de la rueda, la diversidad de modalidades de su uso y forma derivada de la rueda han permitido construir todo tipo de maquinaria para mejorar la vida del ser humano, es así como el uso de la rueda y sus derivados se encuentra en nuestras vidas en los relojes de pulsera con agujas de todo tamaño , en las máquinas de todo tipo y tamaño que nos permiten fabricar, reparar o modificar materiales, en los juguetes de nuestros niños, en todo tipo de transporte, Etc.
Pero , ¿cuál es el principio físico que hace que la rueda facilite tanto nuestras vidas?.
La rueda minimiza la fricción a su mínima expresión.
La rueda elimina el rozamiento entre ella y la superficie sobre la que se desplaza, la que normalmente es plana , sin embargo en la medida que la rueda y la superficie puedan deformarse con la carga o fuerza que soportan se generan fuerzas resultantes que se oponen a el movimiento de giro y desplazamiento de la rueda.
Imaginemos el ascenso de una carreta sobre una superficie inclinada, la fuerza necesaria para mover la carreta hacia arriba será mayor que si la superficie fuere horizontal, al deformarse la superficie se generan efectos similares al de un plano inclinado cuando se hunde la superficie debajo de la rueda y el resto de la superficie permanece intacta generando que la rueda deba “subir” de un nivel al otro o deformar continuamente la superficie a medida que se desplaza.
Entonces mientras más rígidas e indeformables sean la rueda y la superficie plana sobre la que se desplaza menos fuerza requerirá para desplazarse.
Cuando la rueda es flexible y pierde su forma circular por efecto de la carga en el punto de apoyo con la superficie sobre la que se desplaza se requiere fuerza adicional para que la rueda al desplazarse se siga deformando en forma continua.
Entonces podemos entender que mientras más rígidas y resistentes sean las ruedas y superficies sobre las que se desplazan menores serán las fuerzas para su desplazamiento.
En los casos que se las ruedas giran sobre su eje sin desplazarse las deformaciones con la carga se producen igualmente en la rueda y la superficie que se desplazan sobre las ruedas y rodillos y en las mismas ruedas y rodillos.
Las fuerzas que se producen por el desplazamiento de la rueda sobre una superficie plana son minúsculas respecto a las que se producen cuando se desplaza un material de forma no redonda sobre una superficie produciendo fricción.
La rueda también se usa para transmitir movimiento y potencia a otra rueda como es el caso de los engranajes de una caja de cambios de un automóvil, los engranajes de un winche de una grúa o de un elevador, el mecanismo interno de un tecle, los piñones de una bicicleta, Etc.
Podemos pensar que la rueda ha sido reemplazada en algunos casos como por ejemplo el de las aeronaves , sin embargo si la buscamos en ellas las encontraremos también en el tren de aterrizaje de los aviones, en los rodamientos de los ejes del helicóptero, en los rodamientos de las turbinas y muchos otros mecanismos que intervienen en el funcionamiento de las aeronaves.
Existen rastros de la existencia de la rueda de casi hace 5000 años, la rueda sigue y seguirá siendo un elemento muy útil en nuestras vidas, hasta ahora no se concibe reemplazarla en innumerables aplicaciones y si acaso eso sucediera constituirá una revolución en nuestras vidas.
Autor: Jose Antonio Rosas Duran