The katapulta yra susižavėjimo objektas mažiems vaikams ir kitiems, kurie, tarkime, žiūri filmus, vaizduojančius karą viduramžių laikais, arba lankosi muziejuje, kuriame yra senų amžių ginklai.
Katapultos būna kelių pagrindinių formų. Tas, kuris jums galbūt yra labiausiai žinomas, neabejotinai yra pats dramatiškiausias, perbraukiantis dideliu lanku, prieš išsiunčiant jo turinį link to, koks nelemtas taikinys ar taikiniai yra.
Katapultos fizika siūlo gražų įvadą į sviedinių judėjimo pasaulį, kuriame nagrinėjamos „laisvo kritimo“ situacijos, t. problemos, kuriose judančią dalelę veikia vienintelė jėga, atsirandanti dėl pagreičio dėl sunkio jėgos (paprastai Žemės).
„Ballista“
Pirmieji žinomi katapultai buvo pastatyti maždaug 400 m. Pr. M. E. Graikijoje. Pats ankstyviausias modelis buvo panašus į tradicinį arbaletą, kuriame rodyklė išstumiama į priekį (t. Y. Lygiagrečiai su žeme, nebent mechanizmas pasuktas į viršų). Tiesą sakant, tradicinis šliuzas, nors kai kam galbūt atrodo kaip žaislas, yra savotiška tokio tipo katapulta.
Pagrindinis tuo laikotarpiu pasirodžiusio arbaleto stiliaus katapultos tipas buvo vadinamas balista. Jėga buvo sukurta metodiškai sukant virvę, kuri pjaustydama įtemptus lynus, ietis nusviedė didelius atstumus priešingose armijose. Šis prietaisas turėjo trūkumų, nes jis buvo naudingas tik prieš priešus, kuriuos vartotojai galėjo matyti ir į kuriuos galėjo glaudžiai nukreipti.
Mangonelis
Mangonelio katapulta taip pat buvo vadinama Onageriu. Jei atrodo, kad romėnai turėjo atsakymą į viską, ką graikai darė senovėje, o gal atvirkščiai, mangonelis yra dar vienas pavyzdys.
Ši katapulta atrodo kaip pereinamoji rūšis tarp balistos ir tradicinės katapultos. Tai naudojasi sukimas (įtampa aplink ašį) „sandėliuojama“ virvėse, tačiau jos varo „skriejančią“ ranką, kai jos yra supjaustytos, o ne mėtyti turinį, pvz., akmenis ar net šaudyti „stūmoklio formos“ judesiu.
Nors mangonelis turėjo didesnį nuotolį nei balista, jis buvo žinoma netikslus. Vis dėlto buvo lengviau ir lengviau judėti iš vienos vietos į kitą.
Trebuchetas
Pagrindinis „trebuchet“ dizainas yra svirtis, trumpa ranka nukreipta į priešą, o ilgesnė - verslo dalis; ašis skiria abu. Trumpesnei rankai taikoma atsvara, kad būtų pridėta jėga vietoje, kur sviedinys atleidžiamas nuo stropo.
Ši katapulta yra dviejų formų. Pirmasis, a traukos trebuchet, operavo grupė kareivių, kurie prieš paleidimą nuspaudė trumpąją ranką. Kitas, a priešpriešinis trebuchet, stengėsi, kad kareiviai sutelktų savo pastangas daugiausia nukreipdami ilgąją ranką prieš paleidžiant.
Katapultos fizika
Katapultų mokslas lengvai paaiškinamas naudojant sviedinio judesio lygtis. Svarbiausias dalykas, kurį reikia atsiminti apie bet kokią sviedinio judėjimo problemą, yra tai, kad kai tik sviedinys yra paleistas, vienintelė jėga, kurią jis veikia, yra jo paties svoris (atsirandantis dėl sunkio jėgos).
Atleidus sviedinį, jis turi tiek horizontalius, tiek vertikalius judesio komponentus. Laimei, fizikams ir studentams, juos galima analizuoti atskirai, nes gravitacija neturi įtakos horizontaliam judėjimui. Šios analizės rezultatas sudaro atstumo R lygtį, kurią sviedinys nuvažiuos, jei ją paleis su nurodytu pradiniu greičiu v0 nurodytu kampu θ žemės atžvilgiu:
R = \ frac {v_ {0} ^ 2sin 2 \ theta} {g}
Jei eksperimentuosite su skirtingomis paleidimo kampo vertėmis, pamatysite, kad nuodėmės 2 value vertė turi didžiausią vertę 1, kai θ yra 45 laipsnių. Taigi, jei norite paleisti sviedinį kuo toliau, nukreipkite jį tiksliai pusiaukelėje į tašką, esantį tiesiai virš galvos, ir iššaukite!
- Žr. „Resursai“, kuriame rasite patogų savo mažos apimties katapultos vadovą.