Vsebina
Newtonov tretji zakon navaja, da za vsako dejanje obstaja enaka in nasprotna reakcija. Če uporabite silo na predmet, bo izvajala enako velikost in nasprotno proti vam. Ko voda udari v veslo, se vnesejo dve sili: voda potisne na rezilo ali vedro kolesa, kolo pa nato potisne vodo. V tem sistemu sta kolo in voda premaknjena, zaradi česar se kolo obrne.
Kolesa pogonskih lopatic
Kot energija se kinetična sila ohrani v vseh sistemih. Razmislite kot veslo, ki se uporablja za vožnjo čolna. Motor premakne kolo, rezila pa se premikajo po vodi in ga potiskajo. Ko je rezilo gnano, je treba spremembo kinetične sile vode izravnati z dinamično spremembo celotne posode, tako da se ohrani količina celotne kinetične sile.
Vode na kolesih
V drugi aplikaciji se kolo lahko priključi na stroj in ga poganja vir tekoče vode. To velja za generatorje hidroelektrarn in mlinove na vodni pogon. V tem primeru se voda hitro premika, vendar se dotakne rezil in se ustavi ali skrči. To je sprememba dinamike in je uravnotežena z vrtenjem kolesa. Hitreje se voda premika in večja je razpoložljiva površina za potiskanje, hitreje se bo vrtela.
Odsevana voda
Obstaja vrsta lopatnega kolesa, ki uporablja rezila, ki so natančno oblikovana tako, da odražajo čim več vode. Voda udari na del rezila, ki je na določen način ukrivljen, tako da teče navzgor in nazaj v smeri, kjer je prišel, nad površino. Ta kolesa so veliko bolj učinkovita, ker je sprememba kinetične sile večja, če se voda odbija (giblje v nasprotni smeri od tiste, ki je bila prvotno), in ne zaostaja.
Zgodovinske uporabe
Vodna kolesa so bila v antiki uporabljena za mletje zrn in so bili prvi primeri strojev, ki so uporabljali naravno mehansko energijo. Ljudje so skozi zgodovino uporabljali vodna kolesa za pogon preprostih strojev, kot so mlini in stiskalnice. Kolesa z lopaticami so bila zlasti koristna pri namakanju na nizki ravni za dviganje vode na poljih.
Sodobne uporabe
Čeprav so parne čolne in hidravlična kolesa zamenjali turbine, so kolesa z lopatami še vedno v uporabi. Nekatera izkopna mesta uporabljajo ta motorna kolesa za dviganje odpadkov. Še posebej so koristni za dviganje zemlje in peska. Uporabljajo se tudi v nekaterih majhnih hidroelektrarnah za proizvodnjo zelene energije, čeprav večje operacije uporabljajo turbine.
