Bir Mancınık Nasıl Çalışır?

mancınık Küçük çocuklar ve örneğin Orta Çağ'daki savaşları anlatan filmler izleyen veya yüzyıllar öncesinden kalma silahların sergilendiği bir müzeyi ziyaret eden diğer kişiler için bir hayranlık nesnesidir.

Mancınıklar birkaç temel biçimde gelir. Belki de en aşina olduğunuz şey, muhtemelen en dramatik olanıdır; içeriğini, menzilin altında bulunan talihsiz hedef veya hedeflere göndermeden önce geniş bir yay boyunca süpürür.

Mancınık fiziği, "serbest düşme" durumlarıyla ilgilenen mermi hareketi dünyasına güzel bir giriş sunar, yani, Hareket eden bir parçacığı etkileyen tek kuvvetin yerçekimi ivmesinden kaynaklanan kuvvet olduğu problemler (genellikle Dünya'nın).

Bilinen ilk mancınıklar MÖ 400 civarında Yunanistan'da inşa edildi. En eski model, bir okun ileri yönde (yani, mekanizma yukarı açılı olmadığı sürece yere paralel) fırlatıldığı geleneksel bir tatar yayına benziyordu. Aslında, geleneksel bir sapan, belki bazıları için bir oyuncak olarak görülse de, bu tür bir mancınıktır.

Bu dönemde ortaya çıkan ana tatar yayı tarzı mancınık türü balista olarak adlandırıldı. Kuvvet, gergin halatlar kesildiğinde karşıt ordularda büyük mesafelere bir mızrak fırlatacak olan ipin metodik olarak bükülmesiyle oluşturuldu. Bu cihaz, yalnızca kullanıcıların görebileceği ve yakından nişan alabileceği düşmanlara karşı yararlı olma dezavantajına sahipti.

Mangonel mancınık ayrıca Onager olarak da adlandırıldı. Antik çağda Yunanlıların yaptığı her şeye Romalıların bir cevabı varmış gibi görünüyorsa, ya da belki tam tersi, mangonel bir başka örneği temsil ediyor.

Bu mancınık, balista ile geleneksel mancınık arasında bir geçiş türü gibi görünüyor. Kullanır burulma (bir eksen etrafındaki gerilim) halatlarda "depolanır", ancak bunlar kesildiğinde kaya gibi içerikleri fırlatmak ve hatta "piston benzeri" bir hareketle ateş etmek yerine "fırlatma" bir kolu harekete geçirir.

Mangonel, balistadan daha geniş bir menzile sahip olmakla birlikte, herkesin bildiği gibi hatalıydı. Bununla birlikte, bir yerden bir yere taşınması daha hafif ve daha kolaydı.

Bir manivelanın temel tasarımı, kısa bir kol düşmana dönük ve daha uzun bir kol iş kısmı olan bir kaldıraçtır; bir aks ikisini birbirinden ayırır. Merminin sapandan serbest bırakıldığı noktada kuvvet eklemek için kısa kola bir karşı ağırlık uygulanır.

Bu mancınık iki şekilde gelir. Birincisi, bir çekiş trebuchet, serbest bırakılmadan önce kısa kolu aşağı iten bir grup asker tarafından ameliyat edildi. Diğeri, bir denge trebuchet, askerlerin çabalarını serbest bırakmadan önce uzun kolu aşağı çekmeye odaklayarak çalıştı.

Mancınıkların arkasındaki bilim, mermi hareketi denklemleri kullanılarak kolayca açıklanabilir. Herhangi bir mermi hareketi problemi hakkında hatırlanması gereken en önemli şey, mermi serbest bırakıldıktan sonra maruz kaldığı tek kuvvetin kendi ağırlığı (yerçekiminden kaynaklanan) olmasıdır.

Bir mermi serbest bırakıldığında, hem yatay hem de dikey hareket bileşenlerine sahiptir. Neyse ki fizikçiler ve öğrenciler için bunlar ayrı ayrı analiz edilebilir, çünkü yerçekimi yatay hareketi etkilemez. Bu analizin sonucu, belirli bir v başlangıç ​​hızı ile serbest bırakılırsa bir merminin gideceği R mesafesi için bir denklem üretir.₀ yere göre belirli bir açıda at:

Fırlatma açısı için farklı değerlerle deneme yaparsanız, sin 45 derece olduğunda sin 2θ değerinin en büyük değeri olan 1 olduğunu görürsünüz. Bu nedenle, bir mermiyi mümkün olduğu kadar uzağa fırlatmak istiyorsanız, tam olarak yarıya kadar doğrudan tepedeki bir noktaya doğrultun ve ateş edin!

• Kendi küçük ölçekli mancınıklarınızı yapmak için kullanışlı bir kılavuz için Kaynaklara bakın.