Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- En kort historie om katapulter
- Våpen av krig
- Katapulter i utdanning
- Catapults som underholdning
Når du vurderer en katapult, er kanskje det første bildet som kommer til hjernen en gaffelstokk, et gummibånd og en stein som inneholder det tidløse leketøyet og verktøyet kjent som en sprettert. Gjennom mange århundrer utviklet katapulteknologi seg til noe ganske annet enn et lite håndholdt objekt for å sette i gang bergarter.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Katapulter utviklet seg fra enkle spretterter til beleiringsvåpen. I dag kan katapulter brukes til å lansere fly fra hangarskip, eller for å demonstrere fysikk og matematikk for studenter.
En kort historie om katapulter
Katapulter dukket opp i antikkens Hellas rundt 399 f.Kr., i følge 1. århundre f.Kr. historiker Diodoros. En katapult omtalt under beleiringen av Motya i 397 f.Kr., for alltid å endre artillerikrigføring. Katapulter utviklet seg fra håndholdte sammensatte bueenheter kalt gastrafeter og større baugmaskiner. Torsjonskatapulter oppsto rundt 50 år senere. Brukte til skyte av piler, disse katapultene, kalt euthytones, var laget av trearmer og rammer med fjærer og en utløsermekanisme. Steinkastende katapulter (palintones) representerte et designskifte. Disse katapultene var mye større og kunne rigges for å skyte enten piler eller steiner. Etter hvert ble ordet "ballista" synonymt med palinton-katapulter. Mye større katapulter oppsto, særlig i A.D. 69 under regjeringa av Trajan, da en enorm ballista ble brukt til å rive en fiendelinje ved Cremona andre slag. Enarmet projiseringsmaskin med stein kalt skorpioner kom da til fordel.
Våpen av krig
Katapulten dominerte i århundrer som et fryktinduserende krigsvåpen. Katapulter hvelvede brennende gjenstander, piler, steiner i alle størrelser og til og med lik og vektorer av pest i eller over borgvegger. Katapulter representerte gjenstander av teknologisk dyktighet så vel som militær styrke, og herskere feiret de tidlige ingeniørene og matematikerne som var involvert i å lage katapulter. Før bruk av kruttens jevnlige bruk, ble katapulter omtalt i et slags våpenløp blant herskerne. Katapulter holdt ut gjennom middelalderen som beleiringsvåpen; selv i første verdenskrig ble katapulter brukt i grøftekrigføring.
På midten av 1900-tallet tok katapulter veien til hangarskip. Enorme dampdrevne katapulter, hundrevis av meter lange, lanserte fly fra de korte rullebanene til transportørene. Den store størrelsen på dampkatapulter viste seg å være et ansvar, og tok betydelig plass og krevde den perfekte mengden damp for å starte fly, avhengig av deres vekt. I det 21. århundre dukket det opp en ny teknologi ved bruk av flykatapulter: Electromagnetic Aircraft Launch System (EMALS). EMALS krever ikke damp, men bruker heller sleder som elektromagnetisk skyver og drar i katapulten til farkosten er luftbåren. Disse EMALS kan operere i rask rekkefølge og er mer effektive enn deres dampdrevne forgjengerne. De tillater tyngre fly å skytes fra transportører, noe som fører til økt rekkevidde og streikevne.
Katapulter i utdanning
Catapults representerer utmerkede verktøy for ulike utdanningsbehov. Med overvekt av vitenskap, teknologi, ingeniørvitenskap og matematikk (STEM) skoleprogrammer, lar katapulter lærere demonstrere et bredt spekter av diskusjonsemner.
Lærere bruker katapulter for å demonstrere fysikk med katapultenes prosjektilbevegelse. Selv bruk av snor og marshmallows gir studentene muligheten til å observere tyngdekraft så vel som potensiell og kinetisk energi på jobb. Testing av katapultdesign gir innsikt i materialegenskaper.
Katapulter gir en virkelig opplæring i matematikk, spesielt geometri og algebra. Å starte et prosjektil med en katapult viser den geometriske lysbuen kjent som parabolen. I tillegg til å beregne tyngdekraften et prosjektil opplever, kan elevene bruke kvadratiske ligninger for å bygge en bedre katapult. Å engasjere studenter med eksempler på katapulter fra den virkelige verden gir mange muligheter til å tenke utenfor boka, og oppfordrer dem til å utvide sin tilnærming til matte- og naturvitenskapelige problemer.
Catapults som underholdning
Mens sprettertet fremdeles holder sin plass som et klassisk leketøyseksempel på katapulter, er det større og mer flashy former for katapulter som gir underholdning. "Pumpkin chucking" eller "punkin chunkin" er utbredt om høsten, og bruker katapulter for å skyte gresskar opp i luften. Dette har blitt en høsttradisjon, med konkurranser og tilskuere som feirer en eldgammel teknologi på en morsom ny måte.