Když uvažujeme o katapultu, možná první obraz, který mi přijde na mysl, je vidlicová hůl, gumička a kámen, který obsahuje nadčasovou hračku a nástroj známý jako prak. Během mnoha staletí se technologie katapultů vyvinula v něco zcela jiného než malý ruční objekt, který vypouští kameny.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Katapulty se vyvinuly z jednoduchých praků na obléhací zbraně. Dnes lze katapulty použít ke startu letadel z letadlových lodí nebo k předvádění fyziky a matematiky studentům.
Stručná historie katapultů
Katapulty se objevily ve starověkém Řecku kolem roku 399 př. N.l., podle 1. století př. N.l. historik Diodoros. Katapult představovaný v obležení Motyy v roce 397 př. N. L., Navždy se měnící dělostřelecká válka. Katapulty se vyvinuly z ručních složených lukových zařízení zvaných gastrafety a větší luky. Torzní katapulty vznikly asi o 50 let později. Tyto katapulty, nazývané euthytones, se používaly ke střelbě šípy, byly vyrobeny z dřevěných ramen a rámů s pružinami a spouštěcím mechanismem. Katapulty vrhající kámen (palintony) představovaly posun designu. Tyto katapulty byly mnohem větší a mohly být zmanipulovány tak, aby střílely buď šípy nebo kameny. Slovo „balista“ se nakonec stalo synonymem katapultů palintonu. Mnohem větší katapulty vznikly, zejména v roce 69 n.l. za vlády Trajana, kdy byl při druhé bitvě u Cremoně použit velký balista k demolici nepřátelské linie. Jednopažní kamenné promítací stroje zvané škorpióni se poté dostali do přízně.
Zbraně války
Katapult dominoval po staletí jako válečná zbraň vyvolávající strach. Katapulty klenly zápalné předměty, šípy, kameny všech velikostí a dokonce mrtvoly a vektory moru do hradních hradeb nebo přes ně. Katapulty představovaly objekty technologické zdatnosti i vojenské síly a vládci oslavovali rané inženýry a matematiky podílející se na výrobě katapultů. Před příchodem pravidelného používání střelného prachu se mezi vládci objevovaly katapulty svého druhu. Katapulty vydržely ve středověku jako obléhací zbraně; dokonce i v první světové válce se katapulty používaly v zákopové válce.
V polovině 20. století se katapulty dostaly na letadlové lodě. Obrovské katapulty poháněné parou, dlouhé stovky stop, vypustily letadla z krátkých drah dopravců. Pouhá velikost parních katapultů se ukázala jako závazek, který zabíral značný prostor a vyžadoval dokonalé množství páry pro odpalování letadel v závislosti na jejich hmotnosti. V 21. století se objevila nová technologie využívající katapulty letadel: elektromagnetický odpalovací systém letadel (EMALS). EMALS nevyžaduje páru, ale spíše používá sáňky, které elektromagneticky tlačí a táhnou katapult, dokud není plavidlo ve vzduchu. Tyto EMALS mohou pracovat v rychlém sledu a jsou efektivnější než jejich předchůdci na parní pohon. Umožňují odpálení těžších letadel z letadlových lodí, což vede ke zvýšení dosahu a schopnosti úderu.
Katapulty ve vzdělávání
Katapulty představují vynikající nástroje pro různé vzdělávací potřeby. S převahou školních programů v oblasti vědy, techniky, inženýrství a matematiky (STEM) umožňují katapulty pedagogům předvést širokou škálu diskusních témat.
Pedagogové používají katapulty k předvedení fyziky katapultovým pohybem projektilu. Dokonce i použití provázků a marshmallows dává studentům příležitost pozorovat při práci gravitaci i potenciální a kinetickou energii. Testování návrhů katapultů nabízí pohled na vlastnosti materiálu.
Katapulty poskytují skutečné vzdělání v matematice, zejména geometrii a algebře. Spuštění projektilu katapultem zobrazí geometrický oblouk známý jako parabola. Kromě výpočtu gravitační síly, kterou projektil zažívá, mohou studenti pomocí kvadratických rovnic vytvořit lepší katapult. Zapojení studentů s příklady katapultů v reálném světě nabízí mnoho příležitostí přemýšlet mimo učebnici a povzbuzuje je, aby rozšířili svůj přístup k matematickým a přírodovědným problémům.
Katapulty jako zábava
I když si prak stále drží místo klasického příkladu katapultů hraček, existují větší a zářivější formy katapultů, které poskytují zábavu. Na podzim převládající „dýně chucking“ nebo „punkin chunkin“ používá katapulty k vypuštění dýní do vzduchu. To se stalo podzimní tradicí, soutěže a diváci slavili starodávnou technologii novým zábavným způsobem.