Bij het overwegen van een katapult is misschien het eerste beeld dat in je opkomt een gevorkte stok, een rubberen band en een rots bestaande uit het tijdloze speelgoed en gereedschap dat bekend staat als een katapult. Gedurende vele eeuwen is de katapulttechnologie geëvolueerd tot iets heel anders dan een klein draagbaar object om stenen te lanceren.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Katapulten evolueerden van eenvoudige katapulten tot belegeringswapens. Tegenwoordig kunnen katapulten worden gebruikt om vliegtuigen te lanceren vanaf vliegdekschepen, of om natuurkunde en wiskunde aan studenten te demonstreren.
Een korte geschiedenis van katapulten
Katapulten ontstonden rond 399 voor Christus in het oude Griekenland, volgens de 1e eeuw voor Christus. historicus Diodoros. Een katapult die te zien was in de belegering van Motya in 397 voor Christus, die de artillerieoorlog voor altijd veranderde. Katapulten evolueerden van draagbare samengestelde boogapparaten, gastraphetes genaamd, en grotere boogmachines. Torsiekatapulten ontstonden ongeveer 50 jaar later. Deze katapulten, euthytonen genoemd, werden gebruikt voor het afvuren van pijlen en waren gemaakt van houten armen en frames met veren en een trekkermechanisme. Stenen gooiende katapulten (palintonen) vertegenwoordigden een ontwerpverschuiving. Deze katapulten waren veel groter en konden worden opgetuigd om pijlen of stenen te schieten. Uiteindelijk werd het woord "ballista" synoniem met palintone-katapulten. Veel grotere katapulten ontstonden, met name in 69 na Christus onder het bewind van Trajanus, toen een enorme ballista werd gebruikt om een vijandelijke linie te vernietigen tijdens de tweede slag om Cremona. Eenarmige steenprojectiemachines genaamd schorpioenen kwamen toen in de gunst.
Oorlogswapens
De katapult domineerde eeuwenlang als een angstaanjagend oorlogswapen. Katapulten wierpen brandgevaarlijke voorwerpen, pijlen, stenen van alle soorten en maten, en zelfs lijken en vectoren van pest in of over kasteelmuren. Katapulten vertegenwoordigden objecten van zowel technologische bekwaamheid als militaire macht, en heersers eerden de vroege ingenieurs en wiskundigen die betrokken waren bij het maken van katapulten. Voorafgaand aan de komst van het reguliere gebruik van buskruit, waren katapulten te zien in een soort wapenwedloop tussen heersers. Katapulten hebben de Middeleeuwen als belegeringswapens doorstaan; zelfs in de Eerste Wereldoorlog werden katapulten gebruikt in de loopgravenoorlog.
In het midden van de 20e eeuw vonden katapulten hun weg naar vliegdekschepen. Enorme door stoom aangedreven katapulten, honderden meters lang, lanceerden vliegtuigen vanaf de korte start- en landingsbanen van de vliegdekschepen. De enorme omvang van stoomkatapulten bleek een risico te zijn, ze namen veel ruimte in beslag en vereisten de perfecte hoeveelheid stoom om vliegtuigen te lanceren, afhankelijk van hun gewicht. In de 21e eeuw ontstond een nieuwe technologie die gebruikmaakt van vliegtuigkatapulten: het Electromagnetic Aircraft Launch System (EMALS). EMALS heeft geen stoom nodig, maar gebruikt eerder sleden die de katapult elektromagnetisch duwen en trekken totdat het vaartuig in de lucht is. Deze EMALS kunnen elkaar snel opvolgen en zijn efficiënter dan hun stoomaangedreven voorgangers. Ze maken het mogelijk om zwaardere vliegtuigen te lanceren vanaf dragers, wat leidt tot een groter bereik en een groter slagvermogen.
Katapulten in het onderwijs
Katapulten zijn uitstekende hulpmiddelen voor verschillende onderwijsbehoeften. Met het overwicht van wetenschap, technologie, techniek en wiskunde (STEM) schoolprogramma's, stellen katapulten opvoeders in staat om een breed scala aan discussieonderwerpen te demonstreren.
Opvoeders gebruiken katapulten om natuurkunde te demonstreren met de projectielbeweging van katapulten. Zelfs het gebruik van touw en marshmallows geeft studenten de mogelijkheid om zowel de zwaartekracht als potentiële en kinetische energie op het werk te observeren. Het testen van katapultontwerpen biedt inzicht in materiaaleigenschappen.
Katapulten bieden een realistisch onderwijs in wiskunde, met name meetkunde en algebra. Het lanceren van een projectiel met een katapult geeft de geometrische boog weer die bekend staat als de parabool. Naast het berekenen van de zwaartekracht die een projectiel ervaart, kunnen leerlingen kwadratische vergelijkingen gebruiken om een betere katapult te bouwen. Leerlingen betrekken met praktijkvoorbeelden van katapulten biedt veel mogelijkheden om buiten het leerboek te denken en moedigt hen aan om hun benadering van wiskundige en wetenschappelijke problemen uit te breiden.
Katapulten als entertainment
Hoewel de katapult nog steeds zijn plaats inneemt als een klassiek speelgoedvoorbeeld van katapulten, zijn er grotere en flitsender vormen van katapulten die voor entertainment zorgen. Veel voorkomend in de herfst, gebruikt "pompoen opspannen" of "punkin chunkin" katapulten om pompoenen in de lucht te lanceren. Dit is een herfsttraditie geworden, met wedstrijden en toeschouwers die een oude technologie op een leuke nieuwe manier vieren.