Mungkin salah satu senjata pengepungan yang paling terkenal, atau terkenal—katapel digunakan untuk melemparkan proyektil ke benteng musuh dalam upaya untuk melemahkan pertahanannya atau menghancurkan kehendak mereka yang terlindung dalam. Dari sudut pandang fisika, ketapel sebenarnya adalah tuas sederhana, dengan lengan ketapel berputar pada tumpuan sampai palang menghentikan lengan dan melepaskan proyektil yang duduk di ember di ujung lengan. Jika Anda memiliki akses ke ketapel atau membuat ketapel sederhana -- menentukan kekuatannya hanya memerlukan beberapa pengukuran dan beberapa perhitungan sederhana.
Mulailah dengan menimbang proyektil Anda. Untuk perhitungan yang diperlukan selanjutnya, yang terbaik adalah mencatat massa dalam kilogram.
Sebelum meluncurkan proyektil Anda, bersiaplah untuk mengukur: berapa lama waktu yang dibutuhkan lengan untuk bergerak dari posisi istirahat ke memukul mistar gawang, berapa lama waktu yang dibutuhkan proyektil untuk mencapai ketinggian maksimum, seberapa jauh jarak tempuh proyektil, dan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mencapai tumbukan. Karena ketapel bergerak dengan kecepatan tinggi, Anda mungkin ingin asisten dengan stopwatch mengambil alih pengukuran waktu, gunakan video kamera untuk menangkap ketapel beraksi, dan melakukan pengukuran berdasarkan rekaman video atau menggunakan beberapa uji coba untuk mendapatkan semua data Anda poin.
Tentukan kecepatan horizontal awal vh menggunakan jarak tumbukan proyektil d dan lama waktu yang diperlukan untuk sampai ke sana, dengan asumsi bahwa proyektil bergerak dengan kecepatan horizontal yang sama saat tumbukan:
Tentukan kecepatan vertikal awal vv menggunakan waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai ketinggian maksimum tmaksimal, percepatan gravitasi (9,8 meter/sekon2), dan kecepatan vertikal pada ketinggian maksimum, yaitu nol:
Untuk menentukan kecepatan total vtotal berdasarkan kecepatan horizontal vh dan kecepatan vertikal vv seperti yang ditentukan dalam dua langkah terakhir, kami menggunakan rumus:
Selanjutnya, kita perlu menentukan percepatan proyektil kitaSebuahdengan mengambil kecepatan awal proyektil vtotal dan membaginya dengan waktu yang diperlukan untuk mencapai kecepatan tawal. Jadi, jika tawal adalah 0,25 detik: