Physiker kennen sechs Arten einfacher Maschinen: Hebel, Riemenscheiben, Schrauben, Rad- und Achssysteme, Keile und schiefe Ebenen. Eine einfache Maschine ist jedes einfache Gerät, das die Arbeit erleichtert, wie zum Beispiel das Keilende eines Nagels, das sich leichter in ein Brett hämmern lässt als das flache Ende. Je nach Trebuchet-Typ können zwei bis sechs einfache Maschinen verwendet werden.
Was ist ein Trebuchet?
Ein Trebuchet ist eine Art Katapult, ein Gerät, das ein Objekt viel weiter schleudern kann, als ein Mensch es werfen kann. Die erste Dokumentation der Verwendung von Trebuchet stammt aus dem China des zweiten Jahrhunderts, obwohl Katapulte schon seit einiger Zeit vor dem Römischen Reich existierten. Trebuchets sind vor allem für ihre Rolle bei Burgangriffen im Mittelalter bekannt: Die angreifende Armee konnte Positionieren Sie es weit genug von der Burg entfernt, damit Bogenschützen sie nicht treffen können und sie praktisch alles darüber schleudern können die Wände.
Hebel
Die Hauptkomponente eines Trebuchets ist ein Hebel vom Typ 1 – der gleiche Hebeltyp wie eine Wippe. An einem Ende des Hebels, dem sogenannten "Ladearm", sichert der Trebuchet-Operator das Objekt, das er schleudern möchte. Dieses Ende des Hebels ist an der Basis festgebunden; am anderen Ende, dem „Kraftarm“, hebt der Bediener ein großes Gewicht. Wenn der Bediener die Verzurrung löst, die den Lastarm hält, fällt das Gewicht schnell, wodurch der Lastarm schnell nach oben fliegt und das Objekt schleudert, wenn es die vertikale Position erreicht.
Rad und Achse oder Riemenscheibe
Um das Gewicht auf den Kraftarm des Hebels zu heben, muss der Bediener eine einfache Maschine wie eine Riemenscheibe oder ein Rad-Achs-System verwenden. Eine Riemenscheibe ist eigentlich eine Form eines Rad- und Achssystems, aber beide Systeme ermöglichen es dem Bediener, ein schweres Gewicht viel einfacher zu heben, als er es einfach mit seinen eigenen beiden Händen könnte. Während der Bediener die gleiche Menge an Arbeit verrichtet, ermöglichen ihm diese einfachen Maschinen, die Arbeit über eine längere Distanz auszuführen, wodurch weniger Anstrengung oder Kraft erforderlich ist und es sich leichter anfühlt. Trebuchets konnten Steine von bis zu 300 Pfund abfeuern, aber dies würde ein Gegengewicht von fast 2.000 Pfund erfordern, was die Verwendung vieler Riemenscheiben erforderte.
Schrauben oder Keile
Die meisten Trebuchets werden mit Schrauben oder Nägeln zusammengehalten, die eine Art Keil sind. Trebuchets werden fast überall aus Holz hergestellt, und während ein kleines wissenschaftliches Trebuchet-Projekt mit Leim zusammenhalten kann, erfordert ein größeres Modell einen fester befestigten Rahmen. Sowohl Keile als auch Schrauben sind eigentlich Formen von schiefen Ebenen. Die schiefe Ebene eines Nagels trennt das Material und hält es dann mit der Reibung seines Schafts fest. Eine Schraube ist eine spiralförmig gewickelte schiefe Ebene, die eine Rotationskraft in eine lineare Kraft umwandelt und Gegenstände mit ihren Rippen festhält.