Ich habe mir in letzter Zeit Trebuchet-Designs angesehen und festgestellt, dass an den meisten, wenn nicht allen, eine Schlinge befestigt ist. Ohne eine solche Schlinge wäre die Maschine ein Katapult. Was ist der allgemeine Unterschied zwischen einem -Katapult und einem trebuchet in Bezug auf die Geschwindigkeit und Energie eines abgefeuerten Projektils? ? Hätten Trebuchet-Projektile aufgrund der Schlinge eine zusätzliche zentripetale Beschleunigung?
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Die Schlinge macht sie nicht zu einem Trebuchet ein Katapult. Katapulte erhalten Energie durch Spannung (normalerweise Torsion) und der Arm trifft nahe der Spitze seines Bogens auf einen Anschlag, um das Projektil freizugeben. Trebuchets beziehen ihre Energie aus der Schwerkraft. Der Arm ist außermittig auf einer Achse, wobei das längere „Start“ -Ende (mit oder ohne Schlinge) das Projektil hält und das kürzere „Last“ -Ende (vor dem Start in der „Auf“ -Position verriegelt) mit etwas viel Schwererem beladen ist. Wenn die Last fallen gelassen wird, bewegt sich der Startarm aufgrund seiner vergrößerten Länge mit einer viel schnelleren Geschwindigkeit. Stellen Sie sich das so vor, als ob die Spitze einer Bullenpeitsche 900 Meilen pro Stunde erreichen kann, Ihre Hand jedoch nicht. Dazu werden nur Drehpunkte und Gegengewichte ausgenutzt. Die Schlinge trägt dazu bei, indem sie den Startarm verlängert, ohne sein Gewicht um ein Vielfaches zu erhöhen, und gleichzeitig die Genauigkeit verbessert. Wirf einen Baseball mit einer Hand wie einen Löffel und wirf dann es mit gespreizten Fingern, um maximalen Halt zu erhalten, und es ist leicht zu erkennen, welches genauer ist.
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Let “ s sagen, Sie haben ein Katapult, das durch Anbringen einer Schlinge am Ende der vorspringenden Stange in ein Trebuchet verwandelt werden kann. Nehmen wir an, es startet das Objekt immer mit seiner vorspringenden Stange, die sich mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit bewegt, bevor es sich befindet gestoppt.
Das Hinzufügen der Schlinge hat einige Vorteile, wenn Sie etwas auf einen Feind abfeuern. Die Schlinge neigt dazu, das Objekt in einem horizontaleren Winkel zu starten, was bedeutet, dass sie eine Linie durch das Ziel pflügt, anstatt von oben darauf zu fallen. Dies erhöht die Schadensausbeute des Objekts, erleichtert aber auch das Zielen erheblich. Außerdem verliert die Schlinge nicht viel Energie durch Reibung. Dies ist also eine effiziente Möglichkeit, den Schwung Ihres Projektils auf das umzulenken, was Sie treffen möchten.
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Beide arbeiten nach dem gleichen Prinzip: Die Geschwindigkeit eines Punktes auf einem starren Körper, der sich dreht, ist proportional zu seinem Abstand vom Drehpunkt.
Die Schlinge Dies ist einfach eine geniale Methode, um den Abstand des Projektils vom Drehpunkt zu verlängern, ohne den starren Arm zu verlängern. Wenn sich der Trebuchet-Arm in einem Bogen bewegt, übt die Schlinge eine Zentripetalkraft auf das Projektil aus und wird daher straff gezogen Die Flugbahn des Projektils ist nun die Länge des starren Arms plus eine Komponente der Länge der Schlinge. Bei einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit erhöht dies die Geschwindigkeit, mit der sich das Projektil bewegt.
Hinweis: Von Wenn man weiter liest, stellt sich heraus, dass dies eine grobe Vereinfachung der Kinematik von Trebuchet-Starts ist. Hier ist eine viel ausführlichere Analyse: http://www.real-world-physics-problems.com/trebuchet-physics.html
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Nun, letztendlich hängt die Reichweite von der Startgeschwindigkeit ab. Dies ist eine Kombination aus Beschleunigung (aufgebrachte Kraft) und Zeit oder Entfernung (während der Beschleunigung).
Das Trebuchet scheint einen viel längeren „Wurfhub“ zu geben, erreicht also eine größere Startgeschwindigkeit. Sehr clevere Geräte.