Jak vypočítat sílu katapultu

Pravděpodobně jedna z nejslavnějších nebo nejznámějších obléhacích zbraní - katapult byl používán k vrhání střel do nepřátelská pevnost ve snaze buď oslabit její obranu, nebo rozbít vůli chráněných uvnitř. Z pohledu fyziky je katapult ve skutečnosti jednoduchá páka s ramenem katapultu otočným na opěra, dokud příčka nezastaví paži a neuvolní projektil sedící v kbelíku na konci paže. Pokud máte přístup ke katapultu nebo provedete jednoduchý - stanovení jeho síly vyžaduje pouze několik měření a několik jednoduchých výpočtů.

Začněte vážením střely. Pro následující nezbytné výpočty je nejlepší zaznamenat hmotnost v kilogramech.

Před vystřelením střely se uveďte do polohy k měření: jak dlouho trvá paži cesta z klidové polohy do nárazu příčka, jak dlouho střele trvá dosažení maximální výšky, jak daleko se střela pohybuje a jak dlouho trvá, než dopadne. Protože se katapult pohybuje tak vysokou rychlostí, možná budete chtít, aby měření času převzal pomocník se stopkami, použijte video kamera pro zachycení katapultu v akci a měření na základě videozáznamu nebo použití několika pokusů k získání všech vašich dat bodů.

Určete počáteční vodorovnou rychlost vh pomocí vzdálenosti dopadu střely d a doby, kterou trvalo, než se tam dostalo, za předpokladu, že se projektil při nárazu pohyboval stejnou horizontální rychlostí:

Určete počáteční vertikální rychlost vproti s využitím času potřebného k dosažení maximální výšky tmax, gravitační zrychlení (9,8 m / s2) a vertikální rychlost při maximální výšce, která je nula:

Chcete-li určit celkovou rychlost vcelkový na základě horizontální rychlosti vh a vertikální rychlost vproti jak jsme určili v posledních dvou krocích, použijeme vzorec:

Dále musíme určit zrychlení našeho střelyAtím, že vezme počáteční rychlost střely vcelkový a vydělíme to časem potřebným k dosažení této rychlosti tpočáteční. Takže pokud tpočáteční je 0,25 sekundy:

  • Podíl
instagram viewer