• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Hur fungerar en katapult?

    En katapults verkan använder spänning, vridning och tyngdkraft. Precis som katapulterna i Peter Jacksons film är "Kungens återkomst" katapulter belägna vapen som slänger projektiler på ett fiendemål utan användning av sprängämnen. Avgörande under medeltida åldrar och ännu tidigare, dessa enkla maskiner använder sig av lagrad energi för att släppa en projektil eller nyttolast.

    TL; DR (för länge, läste inte)

    Katapulter använda grundläggande fysik för att fungera. Den första katapulten, en ballista, simulerade handlingen av en armbåge, skjuter en enorm pil som dess missil. Enheten fick sitt namn från det grekiska ordet ballistes, vilket innebär att kastar.
    Trots noggrannheten i detta belägringsvapen saknade den kraften som finns i trebuchet och mangonelkatapulten.

    Ballista

    Om du har använt en armbåge eller sett en avfyrade, kan du tänka på hur en ballista fungerar. Som en mangonel använder man snodda rep för att skapa vridning eller spänning kring rotationsaxeln. I stället för att ha en arm som roterar genom ett vertikalt plan, använder den tvillingarmar som rör sig genom ett plan som är upphöjt över horisonten till en vinkel av besättningarnas val. Den här enheten kan skjuta stenar som andra katapulter men är speciellt lämpad för att skjuta enorma dart och spjut.

    Trebuchet

    Den mest effektiva och korrekta typen av katapult, en trebuchet använder sig av en tyngre motvikt än nyttolasten för att ge energi för lansering. Apparaten är uppbyggd som en såg, med svängpunkten mycket närmare motviktens ände på framsidan än till nyttolast och slinga på baksidan. Som ett exempel på principen om mekanisk fördel är linjens hastighet i slingan - i det här fallet är hastigheten med vilken nyttolasten spårar ut sin båge strax innan den startas - mer än motviktens, helt enkelt på grund av den större massan av den senare.

    Mangonel

    Den mest kända typen av katapult, bränner mangoneln projektiler i lägre vinklar än en trebuchet, vilket gör den bättre lämpad för att förstöra väggar istället för att skjuta föremål över dem. I fysiska termer skapas spänning i motsatta riktningar med rep, en i lanseringsriktningen och den andra mot marken under nyttolasten. När soldater skar repet som sitter fast på marken, accelererar armens arm snabbt mot målet och nyttolastet flyger. Den potentiella energin i sig härstammar från enhetens elastiska egenskaper: det flexibla träet förenar svängarmen till resten av apparaten.

    Gör det själv Catapult

    Bygg ditt eget bord - topp, katastrof i mangonelstil - även kallad en belägringsmotor i gamla tider - med lätt hittade delar och verktyg. Du behöver ett dussin eller flera bitar av trä, 6 till 12 inches lång, en leverans av små naglar eller skruvar, trälim, några tuffa elastiska band, ett par ögonkrokskruvar, en 6-tums lång metallstång, och en bit kartong ca 4 tums kvadrat. För en speciell utmaning, försök att montera dessa utan instruktioner.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com