Inhoud
De actie van een katapult gebruikt spanning, torsie en zwaartekracht. Net als de katapulten in de film 'Return of the King' van Peter Jackson, zijn katapulten belegeringswapens die projectielen naar een vijandelijk doel slingeren zonder het gebruik van explosieven. Cruciaal in de middeleeuwen en zelfs eerder, deze eenvoudige machines maken gebruik van opgeslagen energie om een projectiel of nuttige lading vrij te geven.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Katapulten gebruiken basisfysica om te functioneren. De eerste katapult, een ballista, simuleerde de actie van een kruisboog en vuurde een enorme pijl af als raket. Het apparaat dankt zijn naam aan het Griekse woord ballistes, wat betekent gooien. Ondanks de nauwkeurigheid van dit belegeringswapen, ontbrak het de kracht die werd gevonden in de trebuchet- en mangonelkatapulten.
De Ballista
Als je een kruisboog hebt gebruikt of er een hebt afgeschoten, kun je je voorstellen hoe een ballista werkt. Net als een mangonel maakt het gebruik van gedraaide touwen om torsie of spanning rond de rotatieas te creëren. In plaats van één arm die door een verticaal vlak roteert, gebruikt het dubbele armen die door een vlak bewegen dat boven het horizontale vlak naar een hoek van de gekozen bemanningen is verhuisd. Dit apparaat kan stenen zoals andere katapulten afvuren, maar is vooral geschikt voor het afvuren van enorme pijltjes en speren.
De Trebuchet
Het meest efficiënte en nauwkeurige type katapult, een trebuchet maakt gebruik van een zwaarder contragewicht dan de nuttige lading om de energie voor lancering te leveren. Het apparaat is opgesteld als een wip, met het draaipunt veel dichter bij het contragewicht aan de voorkant dan bij de nuttige last en sling aan de achterkant. Als een voorbeeld van het principe van mechanisch voordeel, is de lineaire snelheid van de strop - in dit geval de snelheid waarmee de lading zijn boog volgt net voordat deze wordt gelanceerd - meer dan die van het contragewicht, eenvoudig vanwege de grotere massa van deze laatste.
De Mangonel
Het meest bekende type katapult, de mangonel vuurt projectielen in lagere hoeken dan een trebuchet, waardoor het beter geschikt is om muren te vernietigen in plaats van erover te schieten. In fysieke termen wordt spanning in tegengestelde richtingen gecreëerd door touwen, een in de richting van de lancering en de andere in de richting van de grond onder de lading. Wanneer soldaten het touw op de grond slaan, versnelt de arm van de mangonel snel naar het doel en vliegt de lading. De potentiële energie zelf is afkomstig van de elastische eigenschappen van het apparaat: het flexibele hout verbindt de draaiarm met de rest van het apparaat.
Doe-het-zelf-katapult
Bouw je eigen tafelblad, katapult in mangonel-stijl - vroeger ook een belegeringsmotor genoemd - met gemakkelijk te vinden onderdelen en gereedschappen. Je hebt een dozijn of meer stukken hout van zes tot 12 centimeter lang nodig, een voorraad kleine spijkers of schroeven, houtlijm, een paar harde elastische banden, een paar ooghaakschroeven, een 6-inch lange metalen staaf en een stuk karton ongeveer 4 centimeter vierkant. Probeer deze zonder instructies samen te stellen voor een speciale uitdaging.