Tikriausiai vienas garsiausių ar liūdnai pagarsėjusių apgulties ginklų - katapulta buvo naudojama sviediniams mesti priešo tvirtovė, bandydama susilpninti gynybą arba sulaužyti prieglaudos valią viduje. Fizikos požiūriu, katapulta iš tikrųjų yra paprasta svirtis, kai katapultos ranka pasisuka ant atramos taškas tol, kol skersinis sustabdo ranką ir paleidžia sviedinį, sėdintį kibire ranka. Jei turite prieigą prie katapultos arba padarote paprastą - norint nustatyti jos jėgą, reikia atlikti keletą matavimų ir atlikti keletą paprastų skaičiavimų.
Pradėkite pasverdami sviedinį. Atlikdami būtinus paskesnius skaičiavimus, masę geriausia užrašyti kilogramais.
Prieš paleisdami sviedinį, padėkite matuoti: per kiek laiko ranka praeina nuo ramybės padėties iki smūgio į skersinis, per kiek laiko sviedinys pasiekia maksimalų aukštį, kiek toli sviedinys nueina ir per kiek laiko pasiekiamas smūgis. Kadangi katapulta juda tokiu dideliu greičiu, galbūt norėsite, kad laiko matuoklį atliktų asistentas su chronometru, naudokite vaizdo įrašą fotoaparatas, kad užfiksuotumėte katapultą veikiant, ir atlikite matavimus pagal vaizdo medžiagą arba naudokite kelis bandymus, kad gautumėte visus duomenis taškų.
Nustatykite pradinį horizontalų greitį vh naudojant sviedinio smūgio atstumą d ir laiko trukmę, kurio reikėjo ten pasiekti, darant prielaidą, kad sviedinys smūgio metu važiavo tokiu pačiu horizontaliu greičiu:
Nustatykite pradinį vertikalų greitį vv naudojant laiką, per kurį sviedinys užtruko, kol pasiekė maksimalų aukštį tmaks, pagreitis dėl sunkio jėgos (9,8 metrai per sekundę2), o vertikalus greitis didžiausiame aukštyje yra lygus nuliui:
Norėdami nustatyti bendrą greitį vviso remiantis horizontaliu greičiu vh ir vertikalus greitis vv kaip nustatyta per du paskutinius veiksmus, mes naudojame formulę:
Toliau turime nustatyti mūsų sviedinio pagreitįaimant pradinį sviedinio greitį vviso ir padalijant iš laiko, kurio prireikė tam greičiui pasiekti tpradinis. Taigi, jei tpradinis yra 0,25 sekundės: