Innehåll
Handlingen av en katapult använder spänning, vridning och gravitation. Liksom katapulterna i Peter Jacksons film, "The King of Return", är katapulten belägringsvapen som kastar projektiler mot ett fiendens mål utan användning av sprängämnen. Avgörande under medeltiden och ännu tidigare använder dessa enkla maskiner lagrad energi för att släppa en projektil eller nyttolast.
TL; DR (för lång; läste inte)
Katapulter använder grundläggande fysik för att fungera. Den första katapulten, en ballista, simulerade handlingen av en armbåge, avfyrande en enorm pil som dess missil. Enheten fick sitt namn från det grekiska ordet ballistes, som betyder att kasta. Trots noggrannheten i detta belägringsvapen saknade det kraften i trebuchet och mangonel katapulten.
Ballista
Om du har använt en armbåge eller sett en skjuten, kan du föreställa dig hur en ballista fungerar. Liksom en mangonel använder den tvinnade rep för att skapa vridning eller spänning kring rotationsaxeln. Istället för att ha en arm som roterar genom ett vertikalt plan, använder den tvillingarmar som rör sig genom ett plan som är upphöjd över horisontalen till en vinkel som dess besättningar väljer. Denna enhet kan avfyra stenar som andra katapulter men är särskilt lämpad för att skjuta enorma dart och spjut.
Trebuchet
Den mest effektiva och exakta typen av katapult, en trebuchet använder en tyngre motvikt än nyttolasten för att ge energi för lansering. Apparaten är installerad som en såg, med svängpunkten mycket närmare motviktens ände framtill än nyttolasten och lyftselen bak. Som ett exempel på principen om mekanisk fördel är lyftens linjära hastighet - i detta fall hastigheten med vilken nyttolasten spårar ut sin båge precis innan den startas - mer än motvikten, helt enkelt på grund av större massa av det senare.
Mangonellen
Den mest kända typen av katapult, mangonel avfyrar projektiler i lägre vinklar än en trebuchet, vilket gör den bättre lämpad för att förstöra väggar snarare än att skjuta föremål över dem. I fysiska termer skapas spänningar i motsatta riktningar av linor, en i riktning mot sjösättningen och den andra mot marken under nyttolasten. När soldater skar repet som surras till marken, accelererar mangonelens arm snabbt mot målet och nyttolasten flyger. Själva potentiella energin har sitt ursprung i enhetens elastiska egenskaper: det flexibla träet förenar svängarmarna till resten av apparaten.
Gör-det-själv-katapult
Bygg din egen bordsskiva, mangonel-katapult - även kallad en belägringsmotor i gamla dagar - med hjälp av lätt hittade delar och verktyg. Du behöver ett dussin eller fler trästycken, sex till 12 tum långa, ett utbud av små spikar eller skruvar, trälim, några tuffa elastiska band, ett par ögonkrokskruvar, en 6-tums lång metallstång och en bit kartong cirka 4 tum kvadrat. För en speciell utmaning, prova att montera dessa utan instruktioner.