Quando si considera una catapulta, forse la prima immagine che viene in mente è un bastone biforcuto, un elastico e una roccia che comprende il giocattolo e lo strumento senza tempo noto come fionda. Nel corso di molti secoli, la tecnologia delle catapulte si è evoluta in qualcosa di molto diverso da un piccolo oggetto portatile per lanciare rocce.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
Le catapulte si sono evolute da semplici fionde ad armi d'assedio. Oggi le catapulte possono essere utilizzate per lanciare aerei da portaerei o per dimostrare fisica e matematica agli studenti.
Una breve storia delle catapulte
Le catapulte emersero nell'antica Grecia intorno al 399 a.C., secondo il I secolo a.C. storico Diodoro. Una catapulta presente nell'assedio di Motya nel 397 a.C., cambiando per sempre la guerra dell'artiglieria. Le catapulte si sono evolute da dispositivi ad arco composti portatili chiamati gastrafeti e macchine ad arco più grandi. Le catapulte a torsione sorsero circa 50 anni dopo. Utilizzate per scoccare frecce, queste catapulte, dette euthytones, erano costituite da bracci e telai in legno con molle e meccanismo di scatto. Le catapulte per il lancio di pietre (palintones) hanno rappresentato un cambiamento di design. Queste catapulte erano molto più grandi e potevano essere attrezzate per sparare frecce o pietre. Alla fine la parola “ballista” divenne sinonimo di catapulte palintone. Catapulte molto più grandi sorsero, in particolare nel 69 d.C. sotto il regno di Traiano, quando un'enorme balista fu usata per demolire una linea nemica nella seconda battaglia di Cremona. Poi vennero in voga le macchine per la proiezione di pietre a un braccio chiamate scorpioni.
Armi da guerra
La catapulta ha dominato per secoli come arma di guerra spaventosa. Le catapulte lanciavano oggetti incendiari, frecce, pietre di tutte le dimensioni e persino cadaveri e vettori di pestilenza dentro o sopra le mura del castello. Le catapulte rappresentavano oggetti di abilità tecnologica e potenza militare, e i sovrani celebravano i primi ingegneri e matematici coinvolti nella fabbricazione delle catapulte. Prima dell'avvento dell'uso regolare della polvere da sparo, le catapulte erano presenti in una sorta di corsa agli armamenti tra i governanti. Le catapulte resistettero per tutto il Medioevo come armi d'assedio; anche nella prima guerra mondiale, le catapulte furono usate nella guerra di trincea.
A metà del 20 ° secolo, le catapulte si sono fatte strada verso le portaerei. Enormi catapulte a vapore, lunghe centinaia di piedi, lanciavano aerei dalle brevi piste delle portaerei. La vastità delle catapulte a vapore si è rivelata un ostacolo, occupando uno spazio significativo e richiedendo la quantità perfetta di vapore per lanciare gli aeroplani a seconda del loro peso. Nel 21° secolo è emersa una nuova tecnologia che utilizza le catapulte degli aerei: l'Electromagnetic Aircraft Launch System (EMALS). EMALS non richiede vapore, ma utilizza slitte che spingono e tirano elettromagneticamente la catapulta fino a quando l'imbarcazione non è in volo. Questi EMALS possono funzionare in rapida successione e sono più efficienti dei loro predecessori a vapore. Consentono il lancio di aeroplani più pesanti dalle portaerei, portando a una maggiore portata e capacità di attacco.
Catapulte nell'educazione
Le catapulte rappresentano ottimi strumenti per diverse esigenze educative. Con la preponderanza dei programmi scolastici di scienze, tecnologia, ingegneria e matematica (STEM), le catapulte consentono agli educatori di dimostrare un'ampia gamma di argomenti di discussione.
Gli educatori usano le catapulte per dimostrare la fisica con il movimento dei proiettili delle catapulte. Anche l'uso di corde e marshmallow offre agli studenti l'opportunità di osservare la gravità, nonché l'energia potenziale e cinetica al lavoro. Testare i progetti delle catapulte offre informazioni sulle proprietà dei materiali.
Le catapulte forniscono un'istruzione nel mondo reale in matematica, in particolare geometria e algebra. Lanciare un proiettile con una catapulta mostra l'arco geometrico noto come parabola. Oltre a calcolare la forza di gravità sperimentata da un proiettile, gli studenti possono utilizzare equazioni quadratiche per costruire una catapulta migliore. Coinvolgere gli studenti con esempi reali di catapulte offre molte opportunità di pensare al di fuori del libro di testo e li incoraggia ad espandere il loro approccio ai problemi di matematica e scienze.
Catapulte come intrattenimento
Mentre la fionda mantiene ancora il suo posto come classico esempio giocattolo di catapulta, ci sono forme di catapulte più grandi e appariscenti che offrono intrattenimento. Prevalente in autunno, "pumpkin chucking" o "punkin chunkin" utilizza catapulte per lanciare zucche in aria. Questa è diventata una tradizione autunnale, con gare e spettatori che celebrano un'antica tecnologia in un modo nuovo e divertente.