Jeg har sett på trebuchet-design i det siste, og jeg har lagt merke til at de fleste, om ikke alle, har en slynge festet til seg. Uten en slik slynge ville maskinen være en katapult. Når det gjelder hastigheten og energien til et lansert prosjektil, hva er den generelle forskjellen mellom en katapult og trebuchet ? Ville trebuchet-prosjektiler ha ekstra sentripetal akselerasjon på grunn av seilet?
Svar
Seilet er ikke det som gjør det til et trebuchet i stedet for en katapult. Katapulter får energi fra spenning (vanligvis torsjon), og armen treffer et stopp nær toppen av buen for å frigjøre prosjektilet. Trebuchets henter sin energi fra tyngdekraften. Armen er utenfor midten på en aksel med den lengre «lanseringsenden» (med eller uten slynge) som holder prosjektilet og den kortere «lasten» (låst i «opp» -posisjon før sjøsetting) lastet med noe mye tyngre. Når lasten slippes, kommer lanseringsarmen med en mye raskere hastighet på grunn av økt lengde. Tenk på det som om spissen av en tyrefisk kan nå 900 km / t, men hånden din ikke. Det er bare å dra nytte av støttepunkter og motvekter for å gjøre det. Slyngen legger til det ved å strekke lanseringsarmen uten å øke vekten med mye samtidig som den forbedrer nøyaktigheten. Kast en baseball med hånden kuppet som en skje og kast deretter det med fingrene spredt for å få maksimalt grep, og det er lett å se hvilke som er mer nøyaktige.
Svar
La » s sier at du har en katapult som kan gjøres om til en trebuchet ved å feste en slynge til enden av den utstikkende stangen. Og la oss si at den alltid lanserer objektet med sin utstikkende stang som beveger seg med en bestemt vinkelhastighet øyeblikkelig før den er stoppet.
Å legge til slyngen har noen fordeler når det gjelder å skyte ut noe mot en fiende. Slyngen har en tendens til å lansere objektet i en mer horisontal vinkel, noe som betyr at den vil pløye en linje gjennom målet i stedet for å falle på den ovenfra, dette øker skadeeffekten til objektet, men gjør det også mye lettere å sikte. I tillegg mister seilet ikke mye energi til friksjon, så dette er en effektiv måte å omdirigere prosjektilets momentum mot det du prøver å treffe.
Svar
Begge fungerer på samme prinsipp: hastigheten til et punkt på et stivt legeme som gjennomgår rotasjon er proporsjonalt med avstanden fra svinget.
Seilet er ganske enkelt en genial måte å forlenge avstanden til prosjektilet fra svinget uten å strekke den stive armen. Når trebuchet-armen beveger seg i en bue, utøver seilet en sentripetal kraft på prosjektilet og trekkes derfor stramt. prosjektilets bane er nå lengden på den stive armen pluss en komponent av slyngens lengde. For en gitt vinkelhastighet øker dette hastigheten prosjektilet beveger seg med.
Merk: Fra videre lesing viser det seg at dette er en grov forenkling av kinematikken til trebuchet-lanseringer. Her er en mye mer inngående analyse: http://www.real-world-physics-problems.com/trebuchet-physics.html
Svar
Vel, til slutt avhenger rekkevidden av lanseringshastighet. Dette er en kombinasjon av akselerasjon (påført kraft) og tid eller avstand (under akselerasjon.)
Trebuchet ser ut til å gi et mye lengre «casting stroke», så når en større lanseringshastighet. Veldig smarte dingser.