תוֹכֶן
החוק השלישי של ניוטון קובע כי לכל פעולה יש תגובה שווה ומנוגדת. אם אתה מפעיל כוח על אובייקט, הוא יפעיל כוח שווה בגודלו ופנה אליך. כאשר המים פוגעים בגלגל ההנעה, מתפתחים שני כוחות: מים דוחפים את הלהב או את דלי הגלגל ואת הגלגל, בתורו, דוחף את המים. במערכת זו, הן את הגלגל ואת המים הם עקורים, גורם הגלגל להסתובב.
גלגלים של להבי הנעה
כמו אנרגיה, הכוח הקינטי נשמר בכל המערכות. שקול גלגל ההנעה כמו זה נהג לנהוג סירה. המנוע מניע את הגלגל ואת הלהבים נעים דרך המים, דוחפים אותו. כאשר הלהב מונע, השינוי בכוח הקינטי של המים חייב להיות מאוזן על ידי שינוי דינמי של הספינה כולה, כך סכום של כוח קינטי הכולל נשמר.
מים מופעל
ביישום אחר, את הגלגל ניתן לחבר למכונה מונע על ידי מקור של מים זורמים. זהו המקרה של גנרטורים הידרואלקטריים ומפעלי מים. במצב זה, המים נעים במהירות אך פוגעים בלהבים ועוצרים או מתכווצים. זהו שינוי דינמי ומאוזן על ידי סיבוב של הגלגל. ככל שהמים זורמים מהר יותר, וככל שהמשטח הזמין גדול יותר לדחוף אותו, כך הוא יסתובב מהר יותר.
מים רפלקטיביים
יש סוג של גלגל ההנעה המשתמשת להבי כי הם מעוצבים בדיוק כדי לשקף כמה שיותר מים. המים פוגעים בחלק של הלהב, שהוא מעוקל בצורה מסוימת, כך שהוא רץ למעלה ובחזרה לכיוון זה הגיע, מעל פני השטח. גלגלים אלה הם הרבה יותר יעיל, כי השינוי בכוח הקינטי הוא גדול יותר אם המים משתקף (נעים בכיוון ההפוך מן זה היה בהתחלה) ולא מפגר.
שימושים היסטוריים
גלגלי מים שימשו בעת העתיקה כדי לדגן דגנים היו הדוגמאות הראשונות של מכונות אשר השתמשו באנרגיה מכנית טבעית. אנשים השתמשו גלגלי מים לאורך ההיסטוריה כדי כוח מכונות פשוטות כגון טחנות ולחץ. גלגלי ההנעה, במיוחד, היו שימושיים בהשקיה ברמה נמוכה לגידול מים בשדות.
שימושים מודרניים
למרות ספינות קיטור וגלגלים הידראולים הוחלפו על ידי טורבינות, גלגלי הלהב עדיין בשימוש. כמה אתרי חפירה להשתמש אלה גלגלים מונעים מנוע להרים פסולת. הם שימושיים במיוחד לגידול אדמה וחול. הם משמשים גם כמה גנרטורים הידרואלקטרית קטנה לייצר אנרגיה ירוקה, אם כי פעולות גדולות יותר להשתמש בטורבינות.
