Obsah
Pôsobenie katapultu využíva napätie, krútenie a gravitáciu. Rovnako ako katapulty vo filme Petera Jacksona „Návrat kráľa“, aj katapulty sú obliehacie zbrane, ktoré vrhajú projektily na nepriateľský cieľ bez použitia výbušnín. Tieto jednoduché stroje, ktoré sú dôležité počas stredoveku a ešte skôr, využívajú uloženú energiu na uvoľnenie projektilu alebo užitočného zaťaženia.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Katapulty využívajú na fungovanie základnú fyziku. Prvý katapult, balista, simuloval činnosť kuše a vystrelil ako svoju raketu obrovskú šípku. Názov zariadenia sa získal podľa gréckeho slova ballistes, čo znamená hodiť. Napriek presnosti tejto obliehacej zbrane jej chýbala sila nájdená v katapultoch v trebuchete a mangele.
Ballista
Ak ste použili kušu alebo ste vystrelili, môžete si predstaviť, ako funguje balista. Rovnako ako mangonel, používa krútené laná na vytváranie krútenia alebo napätia okolo osi otáčania. Namiesto toho, aby jedno rameno rotovalo zvislou rovinou, používa dvojité ramená, ktoré sa pohybujú cez rovinu vyvýšenú nad horizontálou k uhlu výberu svojich posádok. Toto zariadenie môže strieľať z kameňov rovnako ako iné katapulty, ale je zvlášť vhodné na pálenie obrovských šípok a kopijí.
Trebuchet
Najefektívnejší a najpresnejší typ katapultu, trebuchet využíva ťažšie protizávažie ako užitočné zaťaženie, aby poskytol energiu na spustenie. Prístroj je zostavený ako viditeľná píla, pričom bod otáčania je oveľa bližšie ku koncu protizávažia vpredu ako k užitočnému zaťaženiu a vzadu sa zasúva. Ako príklad princípu mechanickej výhody je lineárna rýchlosť popruhu - v tomto prípade rýchlosť, s ktorou užitočné zaťaženie sleduje svoj oblúk tesne pred jeho spustením - vyššia ako protiváha, jednoducho kvôli jeho väčšia hmotnosť.
Mangonel
Najznámejší typ katapultu je, že mangonel vystrelí projektily v nižších uhloch ako trebuchet, vďaka čomu je vhodnejší na ničenie stien ako na vypaľovanie predmetov na ne. Fyzicky je napätie vytvárané v opačných smeroch pomocou lán, jeden v smere vypustenia a druhý smerom k zemi pod užitočným zaťažením. Keď vojaci porezali lano priviazané k zemi, rameno mangónu sa zrýchlilo rýchlo k cieľu a užitočné zaťaženie letí. Samotná potenciálna energia pochádza z elastických vlastností zariadenia: pružné drevo spája otočné rameno so zvyškom zariadenia.
Do-It-Yourself Katapult
Zostavte si svoj vlastný stolový katapult v štýle mangolov - v staroveku tiež nazývaný obliehací motor - pomocou ľahko nájdených súčastí a nástrojov. Budete potrebovať tucet alebo viac kusov dreva šesť až 12 palcov dlhé, dodávku malých klincov alebo skrutiek, lepidlo na drevo, niekoľko tvrdých elastických pásov, pár skrutiek s háčikmi, 6-palcovú kovovú lištu a kartón asi 4 palce štvorcový. Kvôli špeciálnej výzve ich skúste zostaviť bez pokynov.