Keď uvažujeme o katapultovaní, asi ako prvý obraz si spomenieme na vidlicovú hokejku, gumičku a kameň, ktorý obsahuje nadčasovú hračku a nástroj známy ako prak. Počas mnohých storočí sa technológia katapultov vyvinula v niečo celkom iné ako malý ručný objekt na vypúšťanie skál.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Katapulty sa vyvinuli z jednoduchých prakov do obliehacích zbraní. Katapulty sa dnes dajú použiť na vystrelenie lietadiel z lietadlových lodí alebo na predvádzanie fyziky a matematiky študentom.
Stručná história katapultov
Katapulty sa objavili v starovekom Grécku okolo roku 399 pred n. L., Podľa 1. storočia pred n. L. historik Diodoros. Katapult, ktorý sa objavil pri obliehaní Motyy v roku 397 pred n. L., Navždy zmenil delostreleckú vojnu. Katapulty sa vyvinuli z ručných zložených lukových zariadení, ktoré sa nazývajú gastrafety a stroje na väčšie luky. Torzné katapulty vznikli asi o 50 rokov neskôr. Tieto katapulty, ktoré sa používali na streľbu šípov, sa nazývali euthytony, boli vyrobené z drevených ramien a rámov s pružinami a spúšťovým mechanizmom. Katapulty vrhajúce kameň (palintóny) predstavovali posun v dizajne. Tieto katapulty boli oveľa väčšie a dali sa zmanipulovať tak, aby strieľali buď šípy alebo kamene. Slovo „balista“ sa nakoniec stalo synonymom katapultov palintónu. Oveľa väčšie katapulty vznikli, najmä v roku 69 n. L. Za vlády Trajána, keď bol pri druhej bitke pri Cremone použitý na zbúranie nepriateľskej línie obrovský balista. Potom sa dostali do popredia jednoramenné projektovacie stroje zvané škorpióny.
Zbrane vojny
Katapult dominoval po celé storočia ako vojnová zbraň vyvolávajúca strach. Katapulty zaklenuli zápalné predmety, šípy, kamene všetkých veľkostí a dokonca aj mŕtvoly a vektory moru do hradných múrov alebo nad nimi. Katapulty predstavovali predmety technologickej zdatnosti i vojenskej sily a vládcovia oslavovali prvých inžinierov a matematikov zapojených do výroby katapultov. Pred príchodom pravidelného používania pušného prachu sa medzi vládcami vyskytovali akési katapulty v zbrojných pretekoch. Katapulty vytrvali počas stredoveku ako obliehacie zbrane; ešte v 1. svetovej vojne sa katapulty používali v zákopovej vojne.
V polovici 20. storočia sa katapulty dostali až k lietadlovým lodiam. Enormné parné katapulty, dlhé stovky stôp, vrhali lietadlá z krátkych dráh dopravcov. Samotná veľkosť parných katapultov sa ukázala ako záväzok, ktorý zaberal značný priestor a vyžadoval dokonalé množstvo pary na vypúšťanie lietadiel v závislosti od ich hmotnosti. V 21. storočí sa objavila nová technológia využívajúca katapulty lietadiel: Electromagnetic Aircraft Launch System (EMALS). EMALS nevyžaduje paru, ale skôr používa sane, ktoré elektromagneticky tlačia a ťahajú katapult, kým sa plavidlo nenachádza vo vzduchu. Tieto EMALS môžu pracovať v rýchlom slede a sú efektívnejšie ako ich predchodcovia na parný pohon. Umožňujú štart ťažších lietadiel z nosičov, čo vedie k zvýšeniu dosahu a schopnosti štrajku.
Katapulty vo vzdelávaní
Katapulty predstavujú vynikajúci nástroj pre rôzne vzdelávacie potreby. S prevahou školských programov v oblasti vedy, techniky, inžinierstva a matematiky (STEM) umožňujú katapulty pedagógom demonštrovať širokú škálu diskusných tém.
Pedagógovia používajú katapulty na demonštráciu fyziky projektilným pohybom katapultov. Aj použitie šnúrok a marshmallows dáva študentom možnosť pozorovať pri práci gravitáciu, ako aj potenciálnu a kinetickú energiu. Testovanie návrhov katapultov ponúka pohľad na vlastnosti materiálu.
Katapulty poskytujú skutočné vzdelanie v oblasti matematiky, najmä geometrie a algebry. Spustenie strely katapultom zobrazí geometrický oblúk známy ako parabola. Okrem výpočtu gravitačnej sily, ktorú projektil zažije, môžu študenti pomocou kvadratických rovníc vytvoriť lepší katapult. Angažovanie študentov príkladmi katapultov v reálnom svete ponúka veľa príležitostí na premýšľanie mimo učebnice a povzbudzuje ich, aby rozšírili svoj prístup k matematickým a prírodovedným problémom.
Katapulty ako zábava
Aj keď si prak stále drží svoje miesto ako klasický príklad katapultu ako hračky, existujú väčšie a žiarivejšie formy katapultov, ktoré poskytujú zábavu. Na jeseň prevláda „tekvica chucking“ alebo „punkin chunkin“ pomocou katapultov na vypustenie tekvíc do vzduchu. Stala sa z toho jesenná tradícia, súťaže a diváci oslavujú starodávnu technológiu zábavným novým spôsobom.