Jeg har set på trebuchet-design for nylig, og jeg har bemærket, at de fleste, hvis ikke alle, har en slynge fastgjort til dem. Uden en sådan slynge ville maskinen være en katapult. Hvad angår hastigheden og energien i et lanceret projektil, hvad er den generelle forskel mellem en katapult og trebuchet ? Ville trebuchet-projektiler have ekstra centripetal acceleration på grund af sejlet?
Svar
Sejlet er ikke det, der gør det til et trebuchet i stedet for en katapult. Katapulter får energi fra spænding (normalt torsion), og armen rammer et stop nær toppen af sin bue for at frigøre projektilet. Trebuchets får deres energi fra tyngdekraften. Armen er uden for midten på en aksel med den længere “start” -ende (med eller uden slynge), der holder projektilet og den kortere “last” -ende (låst i “op” -position før lancering) fyldt med noget meget tungere. Når lasten tabes, kommer løftearmen rundt med en meget hurtigere hastighed på grund af dens øgede længde. Tænk på det som om spidsen af en tyrefisk kan nå 900 mph, men din hånd ikke. Det udnytter bare støttepunkter og modvægte for at gøre det. Sejlet tilføjer det ved at udvide løftestangen uden at øge vægten meget, samtidig med at den forbedrer nøjagtigheden. Kast et baseball med hånden kuppet som en ske og kast derefter det med dine fingre spredt for at få maksimalt greb, og det er let at se, hvad der er mere præcist.
Svar
Lad ” s siger, at du har en katapult, der kan omdannes til et trebuchet ved at fastgøre en slynge til enden af den fremspringende stang. Og lad os sige, at den altid starter genstanden med sin fremspringende stang, der bevæger sig med en bestemt vinkelhastighed med det samme, stoppet.
Tilføjelse af slyngen har nogle fordele med hensyn til at starte noget mod en fjende. Sejlet har en tendens til at starte objektet i en mere vandret vinkel, hvilket betyder, at det vil pløje en linje gennem målet i stedet for at falde på det ovenfra, dette øger objektets skadesudgang, men gør det også meget lettere at sigte. Derudover mister sejlet ikke meget energi til friktion, så dette er en effektiv måde at omdirigere dit projektils momentum mod det, du prøver at ramme.
Svar
Begge fungerer på samme princip: Hastigheden af et punkt på et stift legeme, der gennemgår rotation, er proportionalt med dets afstand fra drejetappen.
Sejlet er simpelthen en genial måde at udvide projektilets afstand fra drejetappen uden at strække den stive arm ud. Når trebuchet-armen bevæger sig i en bue, udøver sejlet en centripetal kraft på projektilet og trækkes derfor stramt. projektilets bane er nu længden af den stive arm plus en komponent af slyngens længde. For en given vinkelhastighed øger dette den hastighed projektilet kører med.
Bemærk: Fra ved yderligere læsning viser det sig, at dette er en grov overforenkling af kinematikken for trebuchet-lanceringer. Her er en meget mere dybtgående analyse: http://www.real-world-physics-problems.com/trebuchet-physics.html
Svar
Nå i sidste ende afhænger rækkevidden af starthastighed. Dette er en kombination af acceleration (anvendt kraft) og tid eller afstand (under acceleration.)
Trebuchet ser ud til at give et meget længere “casting stroke”, så det når en større starthastighed. Meget kloge gadgets.