Содержание
Действие катапульты использует напряжение, кручение и гравитацию. Как и катапульты в фильме Питера Джексона «Возвращение короля», катапульты - это осадные орудия, которые бросают снаряды по вражеской цели без применения взрывчатки. Решающее значение во времена средневековья и даже раньше, эти простые машины используют накопленную энергию для выпуска снаряда или полезной нагрузки.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Катапульты используют базовую физику для функционирования. Первая катапульта, баллиста, имитировала действие арбалета, выпустив огромную стрелу в качестве своей ракеты. Устройство получило свое название от греческого слова ballistes, что значит бросать. Несмотря на точность этого осадного орудия, ему не хватало силы, обнаруженной в катапультах Требушета и Мангонеля.
Баллиста
Если вы использовали арбалет или видели один выстрел, вы можете представить, как работает баллиста. Подобно мангонелу, он использует витые веревки, чтобы создать скручивание или натяжение вокруг оси вращения. Вместо того, чтобы иметь одну руку, которая вращается через вертикальную плоскость, она использует двойные руки, которые движутся через плоскость, поднятую над горизонталью под углом, выбранным ее экипажами. Это устройство может стрелять камнями, как и другие катапульты, но особенно подходит для стрельбы огромными дротиками и копьями.
Требушет
Наиболее эффективный и точный тип катапульты, требушет использует более тяжелый противовес, чем полезная нагрузка, чтобы обеспечить энергию для запуска. Устройство установлено как качалка, точка поворота намного ближе к концу противовеса спереди, чем к грузу и стропу сзади. В качестве примера принципа механического преимущества линейная скорость стропа - в этом случае скорость, с которой полезная нагрузка отслеживает свою дугу непосредственно перед ее запуском, - больше, чем у противовеса, просто из-за большая масса последнего.
Мангель
Самый известный тип катапульты, мангонель стреляет снарядами под меньшими углами, чем требукет, что делает его более подходящим для разрушения стен, чем для стрельбы по ним объектами. С физической точки зрения, натяжение создается в противоположных направлениях веревками, одна в направлении запуска, а другая в направлении земли под полезной нагрузкой. Когда солдаты перерезают веревку, привязанную к земле, рука мангонеля быстро ускоряется к цели, и полезный груз летит. Сама потенциальная энергия возникает из упругих свойств устройства: гибкая древесина соединяет поворотный рычаг с остальной частью устройства.
Сделай сам Катапульта
Создайте свою собственную настольную катапульту в стиле мангонеля - в старые времена также называемую осадным орудием - используя легко найденные детали и инструменты. Вам понадобится дюжина или более кусочков дерева длиной от 6 до 12 дюймов, набор маленьких гвоздей или шурупов, клей для дерева, несколько жестких резиновых лент, пара винтов с ушными крючками, металлический стержень длиной 6 дюймов и кусок картона около 4 дюймов кв. Для особых проблем попробуйте собрать их без инструкций.