Când ne gândim la o catapultă, poate că prima imagine care îmi vine în minte este un băț furcat, o bandă de cauciuc și o piatră care cuprinde jucăria și instrumentul atemporal cunoscut sub numele de praștie. De-a lungul multor secole, tehnologia catapultei a evoluat în ceva cu totul diferit decât un mic obiect portabil pentru a lansa roci.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Catapultele au evoluat de la simple armele la armele de asediu. Astăzi, catapultele pot fi folosite pentru a lansa avioane de la portavioane sau pentru a demonstra studenților fizica și matematica.
O scurtă istorie a catapultelor
Catapultele au apărut în Grecia antică în jurul anului 399 î.Hr., conform secolului I î.Hr. istoric Diodoros. O catapultă prezentată în asediul Motya în 397 î.Hr., schimbând pentru totdeauna războiul de artilerie. Catapultele au evoluat din dispozitive portabile cu arc compuse numite gastrafete și mașini cu arc mai mari. Catapultele de torsiune au apărut în jur de 50 de ani mai târziu. Folosite pentru tragerea săgeților, aceste catapulte, numite eutitonite, erau realizate din brațe și rame din lemn cu arcuri și un mecanism de declanșare. Catapultele aruncate cu piatră (palintone) au reprezentat o schimbare de proiectare. Aceste catapulte erau mult mai mari și puteau fi amenajate pentru a trage fie săgeți, fie pietre. În cele din urmă, cuvântul „ballista” a devenit sinonim cu catapultele palintone. Catapulte mult mai mari au apărut, în special în anul 69 d.Hr., sub domnia lui Traian, când o balistă imensă a fost folosită pentru a demola o linie inamică la a doua bătălie de la Cremona. Apoi au apărut mașini care proiectau piatră cu un singur braț numite scorpioni.
Arme de război
Catapulta a dominat secole ca o armă de război care induce frica. Catapultele bolteau obiecte incendiare, săgeți, pietre de toate dimensiunile și chiar cadavre și vectori de pestă în sau peste zidurile castelului. Catapultele au reprezentat obiecte de pricepere tehnologică, precum și puteri militare, iar conducătorii au sărbătorit primii ingineri și matematicieni implicați în realizarea catapultelor. Înainte de apariția utilizării obișnuite a prafului de pușcă, catapultele au apărut într-o cursă de înarmări de genul conducătorilor. Catapultele au îndurat până în Evul Mediu ca arme de asediu; chiar și în Primul Război Mondial, catapultele erau folosite în războiul de tranșee.
La mijlocul secolului al XX-lea, catapultele și-au făcut drum spre portavioane. Enorme catapulte alimentate cu abur, de sute de metri lungime, au lansat avioane de pe pistele scurte ale transportatorilor. Dimensiunea simplă a catapultelor cu abur s-a dovedit a fi o datorie, ocupând spațiu semnificativ și necesitând cantitatea perfectă de abur pentru a lansa avioane în funcție de greutatea lor. În secolul 21, a apărut o nouă tehnologie care utilizează catapultele aeronavelor: Sistemul de lansare a aeronavelor electromagnetice (EMALS). EMALS nu necesită abur, ci folosește mai degrabă sanii care împing și trag electromagnetic catapulta până când ambarcațiunea este în aer. Aceste EMALS pot funcționa în succesiune rapidă și sunt mai eficiente decât predecesorii lor cu abur. Acestea permit lansarea de avioane mai grele de la transportatori, ceea ce duce la autonomie și capacitate de lovitură mai mari.
Catapultele în educație
Catapultele reprezintă instrumente excelente pentru diferite nevoi educaționale. Cu preponderența programelor școlare de știință, tehnologie, inginerie și matematică (STEM), catapultele permit educatorilor să demonstreze o gamă largă de subiecte de discuție.
Educatorii folosesc catapultele pentru a demonstra fizica cu mișcarea proiectilului catapultelor. Chiar și utilizarea șirurilor și a marshmallows oferă elevilor posibilitatea de a observa gravitația, precum și energia potențială și cinetică la locul de muncă. Testarea proiectelor de catapultă oferă o perspectivă asupra proprietăților materialelor.
Catapultele oferă o educație reală în matematică, în special geometrie și algebră. Lansarea unui proiectil cu o catapultă afișează arcul geometric cunoscut sub numele de parabolă. Pe lângă calculul forței de greutate pe care o experimentează un proiectil, elevii pot folosi ecuații pătratice pentru a construi o catapultă mai bună. Implicarea studenților cu exemple reale de catapultă oferă multe oportunități de a gândi în afara manualului și îi încurajează să își extindă abordarea față de problemele de matematică și știință.
Catapultele ca divertisment
În timp ce praia își păstrează locul ca un exemplu clasic de jucărie de catapultă, există forme mai mari și mai strălucitoare de catapulte care oferă divertisment. Prevalent în toamnă, „aruncarea dovleacului” sau „aruncatul cu dovleac” folosește catapultele pentru a lansa dovleci în aer. Aceasta a devenit o tradiție de toamnă, competițiile și spectatorii sărbătorind o tehnologie veche într-un mod nou și distractiv.