Sisältö
Newtonin kolmas laki toteaa, että jokaiselle toiminnalle on sama ja vastakkainen reaktio. Jos käytät voimaa objektiin, se käyttää yhtä suurta voimaa ja vastakkaista sinua kohti. Kun vesi iskee jarrupyörään, otetaan käyttöön kaksi voimaa: vesi työntää pyörän terää tai kauhaa ja pyörä puolestaan työntää vettä. Tässä järjestelmässä sekä pyörä että vesi siirtyvät, jolloin pyörä kääntyy.
Vetopyörien pyörät
Energian tavoin kineettinen voima säilyy kaikissa järjestelmissä. Harkitse polkupyörää, jota käytetään veneen ohjaamiseen. Moottori siirtää pyörää ja terät liikkuvat veden läpi työntämällä sitä. Kun terää ajetaan, veden kineettisen voiman muutos on tasapainotettava koko astian dynaamisen muutoksen avulla siten, että koko kineettisen voiman määrä säilyy.
Vesikäyttöiset pyörit
Toisessa sovelluksessa pyörä voidaan liittää koneeseen ja käyttää juoksevan veden lähteenä. Tämä koskee vesivoimaloita ja vesikäyttöisiä myllyjä. Tässä tilanteessa vesi liikkuu nopeasti, mutta osuu teriin ja pysähtyy tai kutistuu. Tämä on muutos dynamiikassa ja tasapainottuu pyörän pyörimisen myötä. Mitä nopeammin vesi on liikkeessä, ja mitä suurempi käytettävissä oleva pinta-ala työntää sitä, sitä nopeammin se pyörii.
Heijastunut vesi
On olemassa sellainen polkupyörä, joka käyttää teriä, jotka on muotoiltu tarkasti niin, että ne heijastavat mahdollisimman paljon vettä. Vesi osuu terän osaan, joka on kaareva tietyllä tavalla siten, että se kulkee ylös ja takaisin suuntaan, jonka se oli, pinnan yläpuolella. Nämä pyörät ovat paljon tehokkaampia, koska kineettisen voiman muutos on suurempi, jos vesi heijastuu (liikkuu vastakkaiseen suuntaan kuin se, joka oli alun perin), eikä hidastunut.
Historialliset käyttötavat
Antiikin ajoissa käytetään vesipyöriä jyvien jauhamiseen ja ensimmäisiä esimerkkejä koneista, jotka käyttivät luonnollista mekaanista energiaa. Ihmiset ovat käyttäneet historiansa aikana vesipyöriä voidakseen käyttää yksinkertaisia koneita, kuten myllyjä ja puristimia. Pyörien pyörät olivat erityisesti käyttökelpoisia matalan tason kastelussa veden lisäämiseksi pelloilla.
Moderni käyttö
Vaikka höyrylaivat ja hydraulipyörät on korvattu turbiinilla, terät pyörät ovat edelleen käytössä. Jotkin kaivauspaikat käyttävät näitä moottorikäyttöisiä pyöriä roskat nostamaan. Ne ovat erityisen käyttökelpoisia maaperän ja hiekan nostamiseen. Niitä käytetään myös joissakin pienissä vesivoimalaitoksissa vihreän energian tuottamiseksi, vaikka suuremmat toiminnot käyttävät turbineja.
