Quali semplici macchine vengono utilizzate nel trabucco?

I fisici riconoscono sei tipi di macchine semplici: leve, pulegge, viti, sistemi di ruote e assi, cunei e piani inclinati. Una macchina semplice è qualsiasi dispositivo semplice che rende il lavoro più facile, come l'estremità a cuneo di un chiodo, che è più facile da martellare su una tavola rispetto all'estremità piatta. A seconda del tipo di trabucco, può utilizzare da due a sei macchine semplici.

Un trabucco è un tipo di catapulta, che è un dispositivo che può scagliare un oggetto molto più lontano di quanto un essere umano possa lanciarlo. La prima documentazione sull'uso del trabucco risale alla Cina del II secolo, sebbene le catapulte siano state in circolazione per qualche tempo prima dell'Impero Romano. I trabucchi sono conosciuti soprattutto per il loro ruolo negli attacchi ai castelli durante il periodo medievale: l'esercito attaccante poteva posizionalo abbastanza lontano dal castello in modo che gli arcieri non possano colpirli e potrebbero scagliare praticamente qualsiasi cosa le mura.

Il componente principale di un trabucco è una leva di tipo 1, lo stesso tipo di leva di un'altalena. A un'estremità della leva, chiamata "braccio di carico", l'operatore del trabucco fissa l'oggetto che vuole scagliare. Questa estremità della leva è legata alla base; all'altra estremità, il "braccio di forza", l'operatore solleva un grosso peso. Quando l'operatore rilascia l'ancoraggio che tiene il braccio di carico, il peso cade rapidamente, facendo volare rapidamente il braccio di carico verso l'alto e facendo precipitare l'oggetto quando raggiunge la posizione verticale.

Per sollevare il peso sul braccio di forza della leva, l'operatore deve utilizzare una macchina semplice come una puleggia o un sistema ruota e assale. Una puleggia è in realtà una forma di un sistema di ruota e asse, ma entrambi i sistemi consentono all'operatore di sollevare un peso molto più facilmente di quanto potrebbe semplicemente usando le proprie due mani. Mentre l'operatore fa la stessa quantità di lavoro, queste semplici macchine gli consentono di eseguire il lavoro su una distanza maggiore, richiedendo così meno sforzo, o forza, e rendendolo più facile. I trabucchi potevano lanciare pietre fino a 300 libbre, ma ciò richiederebbe un contrappeso di quasi 2.000 libbre, che richiedeva l'uso di molte pulegge.

La maggior parte dei trabucchi è tenuta insieme da viti o chiodi, che sono un tipo di cuneo. I trabucchi sono quasi universalmente costruiti in legno, e mentre un piccolo progetto scientifico di trabucco può essere tenuto insieme con la colla, un modello più grande richiede un telaio più saldamente fissato. Sia i cunei che le viti sono in realtà forme di piani inclinati. Il piano inclinato di un chiodo funziona per separare il materiale, quindi lo tiene fermo con l'attrito del suo albero. Una vite è un piano inclinato avvolto in una spirale, che converte la forza di rotazione in forza lineare e mantiene gli oggetti in posizione con le sue creste.