ザ・ カタパルト は、中世の戦争を描いた映画を見たり、何世紀も前の武器を展示している博物館を訪れたりする幼児などの魅力の対象です。
カタパルトにはいくつかの基本的な形があります。 あなたがおそらく最もよく知っているのは、間違いなく最も劇的で、大きな弧を一掃してから、その内容を不幸なターゲットに向けてディスパッチします。
カタパルト物理学は、「自由落下」状況、つまり、 移動する粒子に影響を与える唯一の力が重力による加速から生じる力である問題（通常は 地球の）。
バリスタ
最初に知られているカタパルトは、紀元前400年頃にギリシャで建設されました。 非常に初期のモデルは、従来のクロスボウに似ていました。このクロスボウでは、矢印が前方に放出されます（つまり、メカニズムが上向きに傾斜していない限り、地面に平行になります）。 実際、伝統的なパチンコは、おそらく一部の人にとってはおもちゃのように見えますが、この種のカタパルトの一種です。
この時期に出現したクロスボウ型カタパルトの主なタイプはバリスタと呼ばれていました。 力はロープの整然としたねじれによって生成されました。それは、ぴんと張ったロープが切断されたときに、敵の軍隊に槍を長距離飛ばしました。 このデバイスには、ユーザーがよく見て狙うことができる敵に対してのみ役立つという欠点がありました。
マンゴネル
マンゴネルカタパルトはオナガーとも呼ばれていました。 ローマ人が古代ギリシャ人がしたことすべてに答えを持っているように見える場合、またはその逆の場合、マンゴネルはもう1つの例を表しています。
このカタパルトは、バリスタと伝統的なカタパルトの間の移行種のように見えます。 それは利用します ねじれ （軸の周りの張力）ロープに「格納」されますが、これらは、岩などの内容物を投げたり、「ピストンのような」動きで発射したりするのではなく、切断時に「フリンジ」アームを駆動します。
バリスタよりも射程が広い一方で、マンゴネルは不正確であることが悪名高い。 ただし、場所を移動する方が軽くて簡単でした。
トレビュシェット
トレビュシェットの基本的なデザインはレバーで、短い腕が敵に面し、長い腕がビジネス部分です。 車軸が2つを分離します。 発射体がスリングから解放された時点で力を加えるために、カウンターウェイトが短い方のアームに適用されます。
このカタパルトには2つの形態があります。 最初に、
トラクショントレビュシェットは、解放される前に短い腕を押し下げる兵士のグループによって操作されました。 もう1つは カウンターポイズトレビュシェット、解放する前に代わりに長い腕を引き下げることに主に彼らの努力を集中させることによって働いた。カタパルト物理学
カタパルトの背後にある科学は、投射物の運動の方程式を使用して簡単に説明されます。 発射体の動きの問題について覚えておくべき重要なことは、発射体が解放されると、それが受ける唯一の力は（重力に起因する）自重の力であるということです。
発射物が解放されると、水平方向と垂直方向の両方の動きの要素があります。 物理学者と学生にとって幸運なことに、重力は水平方向の動きに影響を与えないため、これらは別々に分析できます。 この分析の結果は、与えられた初速度vで発射された場合に発射体が移動する距離Rの方程式を生成します。0 地面に対して指定された角度θで：
R = \ frac {v_ {0} ^ 2sin 2 \ theta} {g}
発射角度のさまざまな値を試してみると、θが45度のときに、sin2θの値が最大値1であることがわかります。 したがって、発射物を可能な限り発射したい場合は、真上にあるポイントのちょうど中間に向けて発射します。
- 独自の小規模カタパルトを作成するための便利なガイドについては、「参考文献」を参照してください。