Innhold
Handlingen til en katapult bruker spenning, torsjon og tyngdekraft. I likhet med katapultene i Peter Jacksons film, "Return of the King", er katapulter beleiringsvåpen som kaster prosjektiler mot et fiendens mål uten bruk av eksplosiver. Avgjørende i middelalderen og enda tidligere bruker disse enkle maskinene lagret energi for å frigjøre et prosjektil eller nyttelast.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Katapulter bruker grunnleggende fysikk for å fungere. Den første katapulten, en ballista, simulerte handlingen til en armbue, skyter en enorm pil som dens missil. Enheten fikk navnet fra det greske ordet ballistes, som betyr å kaste. Til tross for nøyaktigheten av dette beleiringsvåpenet, manglet det kraften som ble funnet i trebuchet og mangonel katapulter.
Ballista
Hvis du har brukt en armbue eller sett en avfyrt, kan du se for deg hvordan en ballista fungerer. Som en mangonel, bruker den snoede tau for å skape torsjon, eller spenning, rundt rotasjonsaksen. I stedet for å ha en arm som roterer gjennom et vertikalt plan, bruker den tvillingarmer som beveger seg gjennom et plan som er hevet over horisontalen til en vinkel fra dets mannskaper velger. Denne enheten kan skyte steiner som andre katapulter, men er spesielt egnet til å skyte enorme dart og spyd.
Trebuchet
Den mest effektive og nøyaktige typen katapult, en trebuchet bruker en tyngre motvekt enn nyttelasten for å gi energi til lansering. Apparatet er satt opp som en sag, med svingpunktet mye nærmere motvektenden foran enn nyttelasten og slyngen bak. Som et eksempel på prinsippet om mekanisk fordel er slyngens lineære hastighet - i dette tilfellet hastigheten som nyttelasten sporer ut buen rett før den lanseres - mer enn motvekten, ganske enkelt på grunn av større masse av sistnevnte.
Mangonellen
Den mest kjente typen katapult, mangonelen skyter prosjektiler i lavere vinkler enn en trebuchet, noe som gjør den bedre egnet til å ødelegge vegger i stedet for å skyte gjenstander over dem. Rent fysisk opprettes spenninger i motsatt retning av tau, det ene i retning av oppskytningen og det andre mot bakken under nyttelasten. Når soldater kuttet tauet surret til bakken, akselererer armen på mangonellen raskt mot målet og nyttelasten flyr. Selve den potensielle energien har sitt utspring i enhetens elastiske egenskaper: det fleksible treet forbinder svingarmen til resten av apparatet.
Gjør-det-selv-katapult
Bygg din egen bordplate, mangonel-stil katapult - også kalt en beleiringsmotor i gamle dager - ved hjelp av lett funnet deler og verktøy. Du trenger et dusin eller flere trebiter med en lengde på 6 til 12 tommer, en tilførsel av små spiker eller skruer, trelim, et par tøffe elastiske bånd, et par øyekrokskruer, en 6-tommers lang metallstang og en et stykke papp omtrent 4 inches kvadrat. For en spesiell utfordring, prøv å sette sammen disse uten instruksjoner.