Moderne brug af en katapult

Når man overvejer en katapult, er måske det første billede, der kommer til at tænke på, en gaffelstang, et gummibånd og en sten, der består af det tidløse legetøj og værktøj, der er kendt som en slynge. I løbet af mange århundreder udviklede katapultteknologi sig til noget helt andet end et lille håndholdt objekt til at starte klipper.

TL; DR (for lang; Har ikke læst)

Katapulter udviklede sig fra enkle slangeskud til belejringsvåben. I dag kan katapulter bruges til at starte fly fra hangarskibe eller til at demonstrere fysik og matematik for studerende.

Katapulter opstod i det antikke Grækenland omkring 399 f.Kr. ifølge det 1. århundrede f.Kr. historiker Diodoros. En katapult fremhævede i belejringen af ​​Motya i 397 f.Kr. og ændrede altid artillerikrig. Katapulter udviklede sig fra håndholdte sammensatte bueenheder kaldet gastrafeter og større bue maskiner. Torsion katapulter opstod omkring 50 år senere. Disse katapulter, der kaldes euthytoner, blev brugt til fyring af pile og blev lavet af træarme og stel med fjedre og en udløsermekanisme. Stenkastende katapulter (palintoner) repræsenterede et designskift. Disse katapulter var meget større og kunne rigges til at skyde enten pile eller sten. Til sidst blev ordet "ballista" synonymt med palintone katapulter. Meget større katapulter opstod, især i 69 e.Kr. under Trajans regeringstid, da en kæmpe ballista blev brugt til at nedbryde en fjendtlig linje ved det andet slag ved Cremona. Enarmede stenfremspringende maskiner kaldet skorpioner kom derefter til fordel.

Katapulten dominerede i århundreder som et frygtinducerende krigsvåben. Katapulter hvælvede brændende genstande, pile, sten i alle størrelser og endda lig og pestilensvektorer ind i eller over slotmure. Katapulter repræsenterede genstande med teknologisk dygtighed såvel som militær styrke, og herskere fejrede de tidlige ingeniører og matematikere, der var involveret i fremstilling af katapulter. Før brugen af ​​krudt blev brugt regelmæssigt, var katapulter præsenteret i et slags våbenkapløb blandt herskere. Katapulter udholdt gennem middelalderen som belejringsvåben; selv i 1. verdenskrig blev katapulter brugt i skyttegravskrig.

I midten af ​​det 20. århundrede tog katapulter vej til hangarskibe. Enorme dampdrevne katapulter, hundreder meter lange, lancerede fly fra transportørernes korte landingsbaner. Den store størrelse af dampkatapulter viste sig at være en forpligtelse, idet det tog betydelig plads og krævede den perfekte mængde damp for at starte fly afhængigt af deres vægt. I det 21. århundrede opstod der en ny teknologi, der bruger flykatapulter: det elektromagnetiske flysendingssystem (EMALS). EMALS kræver ikke damp, men bruger snarere slæder, der elektromagnetisk skubber og trækker katapulten, indtil fartøjet er i luften. Disse EMALS kan fungere hurtigt efter hinanden og er mere effektive end deres dampdrevne forgængere. De tillader, at der sendes tungere fly fra luftfartsselskaber, hvilket fører til øget rækkevidde og strejkeevne.

Katapulter repræsenterer fremragende værktøjer til forskellige uddannelsesmæssige behov. Med overvægt af skoleprogrammer inden for videnskab, teknologi, teknik og matematik (STEM) giver katapulter undervisere mulighed for at demonstrere en bred vifte af diskussionsemner.

Undervisere bruger katapulter til at demonstrere fysik med katapulters projektilbevægelse. Selv brugen af ​​snor og skumfiduser giver eleverne mulighed for at observere tyngdekraften såvel som potentiel og kinetisk energi på arbejdspladsen. Test af katapultdesign giver indsigt i materialegenskaber.

Katapulter giver en reel undervisning i matematik, især geometri og algebra. Start af et projektil med en katapult viser den geometriske bue kendt som parabolen. Ud over at beregne tyngdekraften, som et projektil oplever, kan de studerende bruge kvadratiske ligninger til at opbygge en bedre katapult. At engagere studerende med virkelige eksempler på katapulter giver mange muligheder for at tænke uden for lærebogen og tilskynder dem til at udvide deres tilgang til matematik- og naturfagsproblemer.

Mens slangebøsse stadig holder sin plads som et klassisk legetøjseksempel på katapulter, er der større og prangende former for katapulter, der giver underholdning. Udbredt i efteråret bruger "græskarchuck" eller "punkin chunkin" katapulter til at skyde græskar ud i luften. Dette er blevet en efterårstradition med konkurrencer og tilskuere, der fejrer en gammel teknologi på en sjov ny måde.