Pravdepodobne jedna z najslávnejších alebo neslávne známych obliehacích zbraní - katapult sa používal na vrhanie projektilov do nepriateľská bašta v snahe buď oslabiť jej obranu, alebo zlomiť vôľu tých, ktorí sú chránení vo vnútri. Z pohľadu fyziky je katapult vlastne jednoduchá páka, pričom rameno katapultu sa otáča na otočný bod, kým priečka nezastaví rameno a neuvoľní projektil, ktorý sedí vo vedre na konci rameno. Ak máte prístup ku katapultu alebo k jednoduchému - určenie jeho sily si vyžaduje iba niekoľko meraní a niekoľko jednoduchých výpočtov.
Začnite zvážením svojho projektilu. Pre nasledujúce potrebné výpočty je najlepšie zaznamenať hmotnosť v kilogramoch.
Pred vystrelením strely sa uveďte do polohy na meranie: ako dlho trvá paži, kým prejde z pokojovej polohy do nárazu priečnik, ako dlho strele trvá, kým dosiahne maximálnu výšku, ako ďaleko strela prejde a ako dlho trvá, kým dopadne. Pretože sa katapult pohybuje takými vysokými rýchlosťami, budete možno chcieť, aby meranie času prebral asistent so stopkami, použite video kamera na zachytenie katapultu v akcii a meranie na základe videozáznamu alebo použitie viacerých pokusov na získanie všetkých vašich údajov bodov.
Určte počiatočnú horizontálnu rýchlosť vh pomocou dopadovej vzdialenosti strely d a doby potrebnej na dosiahnutie cieľa za predpokladu, že sa projektil po náraze pohyboval rovnakou horizontálnou rýchlosťou:
Určte počiatočnú vertikálnu rýchlosť vv s využitím času potrebného na dosiahnutie maximálnej výšky strely tmax, gravitačné zrýchlenie (9,8 metra za sekundu2) a vertikálna rýchlosť pri maximálnej výške, ktorá je nulová:
Na určenie celkovej rýchlosti vCelkom na základe horizontálnej rýchlosti vh a vertikálna rýchlosť vv ako sme určili v posledných dvoch krokoch, použijeme vzorec:
Ďalej musíme určiť zrýchlenie nášho strelyatak, že vezmeme počiatočnú rýchlosť strely vCelkom a vydelíme ho časom potrebným na dosiahnutie tejto rýchlosti tpočiatočné. Ak teda tpočiatočné je 0,25 sekundy: