Lorsque l'on considère une catapulte, la première image qui vient peut-être à l'esprit est celle d'un bâton fourchu, d'un élastique et d'un rocher comprenant le jouet et l'outil intemporels connus sous le nom de fronde. Au cours de nombreux siècles, la technologie des catapultes a évolué pour devenir quelque chose de très différent d'un petit objet portatif pour lancer des roches.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Les catapultes sont passées de simples lance-pierres à des armes de siège. Aujourd'hui, les catapultes peuvent être utilisées pour lancer des avions à partir de porte-avions ou pour faire des démonstrations de physique et de mathématiques aux étudiants.
Une brève histoire des catapultes
Les catapultes sont apparues dans la Grèce antique vers 399 av. l'historien Diodore. Une catapulte en vedette dans le siège de Motya en 397 av. J.-C., changeant à jamais la guerre d'artillerie. Les catapultes ont évolué à partir d'appareils à arc à poulies portables appelés gastraphetes et de machines à arc plus grandes. Les catapultes de torsion sont apparues environ 50 ans plus tard. Utilisées pour tirer des flèches, ces catapultes, appelées euthytones, étaient constituées de bras et de cadres en bois avec des ressorts et un mécanisme de déclenchement. Les catapultes lanceurs de pierres (palintones) représentaient un changement de conception. Ces catapultes étaient beaucoup plus grandes et pouvaient être gréées pour tirer des flèches ou des pierres. Finalement, le mot « baliste » est devenu synonyme de catapultes palintones. Des catapultes beaucoup plus grandes sont apparues, notamment en 69 après JC sous le règne de Trajan, lorsqu'une énorme baliste a été utilisée pour démolir une ligne ennemie lors de la deuxième bataille de Crémone. Des machines à projeter des pierres à un bras appelées scorpions sont alors devenues populaires.
Armes de guerre
La catapulte a dominé pendant des siècles en tant qu'arme de guerre effrayante. Des catapultes voûtaient des objets incendiaires, des flèches, des pierres de toutes tailles et même des cadavres et des vecteurs de peste dans ou au-dessus des murs du château. Les catapultes représentaient des objets de prouesses technologiques ainsi que de puissance militaire, et les dirigeants ont célébré les premiers ingénieurs et mathématiciens impliqués dans la fabrication de catapultes. Avant l'avènement de l'utilisation régulière de la poudre à canon, les catapultes figuraient dans une sorte de course aux armements parmi les dirigeants. Les catapultes ont survécu au Moyen Âge en tant qu'armes de siège; même pendant la Première Guerre mondiale, les catapultes ont été utilisées dans la guerre des tranchées.
Au milieu du 20e siècle, les catapultes ont fait leur chemin vers les porte-avions. D'énormes catapultes à vapeur, mesurant des centaines de pieds de long, lançaient des avions depuis les courtes pistes des porte-avions. La taille des catapultes à vapeur s'est avérée être un handicap, prenant beaucoup de place et nécessitant la quantité parfaite de vapeur pour lancer les avions en fonction de leur poids. Au 21ème siècle, une nouvelle technologie utilisant des catapultes d'avion a émergé: le système de lancement d'avion électromagnétique (EMALS). EMALS ne nécessite pas de vapeur, mais utilise plutôt des traîneaux qui poussent et tirent électromagnétiquement la catapulte jusqu'à ce que l'engin soit en l'air. Ces EMALS peuvent fonctionner en succession rapide et sont plus efficaces que leurs prédécesseurs à vapeur. Ils permettent de lancer des avions plus lourds à partir de porte-avions, ce qui augmente la portée et la capacité de frappe.
Catapultes dans l'éducation
Les catapultes représentent d'excellents outils pour divers besoins éducatifs. Avec la prépondérance des programmes scolaires en sciences, technologie, ingénierie et mathématiques (STEM), les catapultes permettent aux éducateurs de présenter un large éventail de sujets de discussion.
Les éducateurs utilisent des catapultes pour démontrer la physique avec le mouvement des projectiles des catapultes. Même l'utilisation de ficelle et de guimauves donne aux élèves l'occasion d'observer la gravité ainsi que l'énergie potentielle et cinétique au travail. Les tests de conception de catapultes offrent un aperçu des propriétés des matériaux.
Les catapultes offrent une éducation du monde réel en mathématiques, en particulier en géométrie et en algèbre. Le lancement d'un projectile avec une catapulte affiche l'arc géométrique connu sous le nom de parabole. En plus de calculer la force de gravité d'un projectile, les élèves peuvent utiliser des équations quadratiques pour construire une meilleure catapulte. Engager les élèves avec des exemples de catapultes du monde réel offre de nombreuses opportunités de penser en dehors du manuel et les encourage à élargir leur approche des problèmes mathématiques et scientifiques.
Les catapultes comme divertissement
Alors que la fronde tient toujours sa place en tant qu'exemple de jouet classique de catapultes, il existe des formes de catapultes plus grandes et plus flashy qui offrent un divertissement. Prévalent en automne, le « pumpkin chucking » ou « punkin chunkin » utilise des catapultes pour lancer des citrouilles dans les airs. C'est devenu une tradition automnale, avec des compétitions et des spectateurs célébrant une technologie ancienne d'une manière amusante et nouvelle.