Iespējams, viens no slavenākajiem vai bēdīgi slavenākajiem aplenkuma ieročiem - katapultu izmantoja, lai iemestu šāviņus ienaidnieka cietoksnis, mēģinot vai nu vājināt tā aizsardzību, vai arī salauzt patvēruma cilvēku gribu iekšā. No fizikas viedokļa katapulta faktiski ir vienkārša svira, katapultas rokai pagriežoties uz balsts, līdz šķērsstienis apstādina roku un atbrīvo lādiņu, kas sēž spainī rokas. Ja jums ir pieeja katapultai vai veicat vienkāršu - tā spēka noteikšanai nepieciešami tikai daži mērījumi un daži vienkārši aprēķini.
Sāciet ar sviedra svēršanu. Nepieciešamajiem aprēķiniem, kas seko, vislabāk ir reģistrēt masu kilogramos.
Pirms palaižat savu šāviņu, nostājieties, lai izmērītu: cik ilgi rokai nepieciešams pārvietoties no atpūtas stāvokļa līdz sitienam šķērsstienis, cik ilgs laiks ir šāviņam, lai sasniegtu maksimālo augstumu, cik tālu lādiņš pārvietojas un cik ilgi nepieciešams, lai sasniegtu triecienu. Tā kā katapulta pārvietojas tik lielā ātrumā, iespējams, vēlēsities, lai laika mērīšanu pārņem asistents ar hronometru, izmantojiet video kamera, lai tvertu katapultu darbībā, un veiciet mērījumus, pamatojoties uz video materiāliem, vai izmantojiet vairākus izmēģinājumus, lai iegūtu visus savus datus punkti.
Nosaka sākotnējo horizontālo ātrumu vh izmantojot lādiņa trieciena attālumu d un laika ilgumu, kas vajadzīgs, lai tur nokļūtu, pieņemot, ka lādiņš trieciena laikā pārvietojās ar tādu pašu horizontālu ātrumu:
Nosakiet sākotnējo vertikālo ātrumu vv izmantojot laiku, kas vajadzīgs, lai lādiņš sasniegtu maksimālo augstumu tmaks, paātrinājums gravitācijas dēļ (9,8 metri / sekundē2) un vertikālais ātrums maksimālajā augstumā, kas ir nulle:
Lai noteiktu kopējo ātrumu vKopā pamatojoties uz horizontālo ātrumu vh un vertikālais ātrums vv kā noteikts pēdējās divās darbībās, mēs izmantojam formulu:
Tālāk mums jānosaka mūsu lādiņa paātrinājumsaņemot sākotnējo lādiņa ātrumu vKopā un dalot to ar laiku, kas vajadzīgs, lai sasniegtu šo ātrumu tsākotnējais. Tātad, ja tsākotnējais ir 0,25 sekundes: