Sisältö
Katapultin toiminta käyttää jännitystä, vääntöä ja painovoimaa. Kuten katapultit Peter Jacksonin elokuvassa ”Kuninkaan paluu”, katapultit ovat piiritysaseita, jotka heittävät ammuksia viholliskohteeseen käyttämättä räjähteitä. Ratkaisevaa keskiajalla ja jopa aikaisemmin, nämä yksinkertaiset koneet käyttävät varastoitunutta energiaa ammuksen tai hyötykuorman vapauttamiseen.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Katapultit käyttävät fysiikan perustoimintaa. Ensimmäinen katapultti, ballista, simuloi jalkakaarin toimintaa ja ampui valtavan nuolen ohjuksekseen. Laite sai nimensä kreikkalaisesta sanasta ballistes, joka tarkoittaa heittää. Huolimatta tämän piiritysaseen tarkkuudesta, siitä puuttui voima trebuketin ja mangonelin katapultteissa.
Ballista
Jos olet käyttänyt ristikkoa tai nähnyt sen ampuvan, voit kuvitella, kuinka ballista toimii. Kuten mangoneli, se käyttää kierrettyjä köysiä vääntöä tai jännityksen aikaansaamiseksi kiertoakselin ympäri. Sen sijaan, että sinulla olisi yksi varsi, joka pyörii pystytason läpi, se käyttää kaksoisvarret, jotka liikkuvat vaakatason yläpuolella korotetun tason läpi miehistönsä valitsemalle kulmalle. Tämä laite voi ampua kiviä kuten muut katapultit, mutta se soveltuu erityisesti valtavien tikanheittojen ja keihään ampumiseen.
Trebuchet
Tehokkain ja tarkin tyyppinen katapultti, trebuchet, käyttää raskaampaa vastapainoa kuin hyötykuorma tuottamaan energiaa käynnistämiseen. Laite on asetettu sahan tavoin siten, että kääntöpiste on paljon lähempänä vastapainopäätä edessä kuin hyötykuormaa ja takaa. Esimerkki mekaanisen edun periaatteesta on kiinnityksen lineaarinen nopeus - tässä tapauksessa nopeus, jolla hyötykuorma jäljittää kaarensa juuri ennen sen käynnistämistä - enemmän kuin vastapaino, yksinkertaisesti johtuen suurempi massa jälkimmäistä.
Mangoneli
Tunnetuin katapulttityyppi, mangoneli ampuu ammuksia pienemmissä kulmissa kuin trebuketi, joten se sopii paremmin seinien tuhoamiseen kuin niiden päälle tulevien esineiden ampumiseen. Fyysisesti köydet luovat jännityksen vastakkaisiin suuntiin, yksi laukaisuun ja toinen kohti maata hyötykuorman alla. Kun sotilaat leikkaavat maahan kiinnitetyn köyden, mangonelin käsivarsi kiihtyy nopeasti kohti tavoitetta ja hyötykuorma lentää. Itse potentiaalienergia johtuu laitteen joustavista ominaisuuksista: joustava puu liittyy nivelvarsiin muuhun laitteeseen.
Tee-se-itse-katapultti
Rakenna oma pöytätason, mangonelityyppinen katapultti - jota vanhassa kutsuttiin myös piiritysmoottoriksi - helposti löydettävien osien ja työkalujen avulla. Tarvitset kymmenen tai useampia puulajeja, joiden pituus on 6–12 tuumaa, pienten naulojen tai ruuvien, puuliiman, muutaman kovan elastisen nauhan, parin silmäkoukkuruuvien, 6 tuuman pitkän metallitankin ja pahvi pahvi noin 4 tuumaa neliö. Kokeile koota nämä ilman erityisiä haasteita ilman ohjeita.