物理学者は、レバー、プーリー、ネジ、ホイールとアクスルシステム、ウェッジ、傾斜面の6種類の単純な機械を認識しています。 単純な機械とは、釘のくさびの端など、作業を簡単にする単純な装置のことで、平らな端よりもボードに打ち込むのが簡単です。 トレビュシェットの種類にもよりますが、2台から6台の単純な機械を使用できます。
トレビュシェットとは何ですか？
トレビュシェットはカタパルトの一種で、人間が投げることができるよりもはるかに遠くに物体を投げることができる装置です。 トレビュシェットの使用に関する最初の文書は2世紀の中国にまでさかのぼりますが、カタパルトはローマ帝国以前から存在していました。 トレビュシェットは、中世の城の攻撃における役割で最もよく知られています。攻撃する軍隊は 射手が彼らを攻撃することができず、彼らは事実上何でも投げつけることができるように城から十分に遠くにそれを配置します 城壁。
レバー
トレビュシェットの主要コンポーネントはタイプ1レバーです。これはシーソーと同じタイプのレバーです。 「ロードアーム」と呼ばれるレバーの一方の端で、トレビュシェットのオペレーターは投げたい物体を固定します。 レバーのこの端はベースに固定されています。 もう一方の端である「フォースアーム」は、オペレーターが大きなおもりを持ち上げます。 オペレーターがロードアームを保持しているタイダウンを解除すると、重量が急速に低下し、ロードアームが急速に上向きに飛んで、垂直位置に到達したときにオブジェクトを急いで送ります。
ホイールとアクスルまたはプーリー
レバーのフォースアームにウェイトを持ち上げるには、オペレーターはプーリーやホイールアンドアクスルシステムなどの単純な機械を使用する必要があります。 滑車は実際には車輪と車軸のシステムの一種ですが、どちらのシステムでも、オペレーターは自分の両手を使うよりもはるかに簡単に重いおもりを持ち上げることができます。 オペレーターは同じ量の作業を行いますが、これらの単純な機械を使用すると、より長い距離で作業を実行できるため、労力や力が少なくて済み、作業が楽になります。 トレビュシェットは最大300ポンドの石を発射できますが、これには約2,000ポンドのカウンターウェイトが必要であり、多くの滑車を使用する必要がありました。
ネジまたはウェッジ
ほとんどのトレビュシェットは、くさびの一種であるネジまたは釘で一緒に保持されます。 トレビュシェットはほぼ普遍的に木で作られています。小さなトレビュシェット科学プロジェクトは接着剤で固定できますが、モデルが大きいほど、よりしっかりと固定されたフレームが必要になります。 くさびとネジはどちらも実際には傾斜面の形です。 釘の傾斜面は材料を分離するように働き、次にそのシャフトの摩擦でそれをしっかりと保持します。 ねじは、らせん状に巻かれた傾斜面であり、回転力を線形力に変換し、その隆起部でオブジェクトを所定の位置に保持します。
