Katapulta kontra Trebusz

Proca nie jest tym, co sprawia, że jest trebuszem zamiast katapulta. Katapulty czerpią energię z napięcia (zwykle skręcania), a ramię zatrzymuje się w pobliżu szczytu łuku, aby uwolnić pocisk. Trebusze czerpią energię z grawitacji. Ramię nie jest wycentrowane na osi z dłuższym końcem „startowym” (z procą lub bez) trzymającym pocisk i krótszym końcem „ładunkowym” (zablokowanym w pozycji „podniesionej” przed startem) obciążonym czymś znacznie cięższym. Kiedy ładunek jest upuszczany, ramię wyrzutni krąży ze znacznie większą prędkością ze względu na swoją zwiększoną długość. Pomyśl o tym tak, jakby czubek bata byka może osiągnąć 900 mil na godzinę, ale twoja ręka nie. Aby to zrobić, po prostu wykorzystuje punkty podparcia i przeciwwagi. Pas nośny dodaje do tego, wydłużając ramię wyrzutni bez znacznego zwiększania jego ciężaru, jednocześnie poprawiając celność. Rzuć piłkę baseballową z ręką złożoną jak łyżka, a następnie rzuć rozsuń palce, aby uzyskać maksymalny uchwyt, i łatwo jest zobaczyć, który jest dokładniejszy.

Niech powiedzmy, że masz katapultę, którą można przekształcić w trebusz przez przymocowanie procy do końca wystającego pręta. I powiedzmy, że zawsze wystrzeliwuje obiekt, którego wystający pręt porusza się z określoną prędkością kątową na chwilę przed zatrzymany.

Dodanie procy ma pewne zalety, jeśli chodzi o wystrzelenie czegoś na wroga. Proca ma tendencję do wystrzeliwania obiektu pod bardziej poziomym kątem, co oznacza, że przedrze linę przez cel, a nie spadnie na nią z góry, co zwiększa obrażenia zadawane przez obiekt, ale także znacznie ułatwia celowanie. Dodatkowo proca nie traci dużo energii w wyniku tarcia, więc jest to skuteczny sposób na skierowanie pędu pocisku na to, w co próbujesz trafić.

Oba działają na tej samej zasadzie: prędkość punktu na sztywnym ciele podlegającym rotacji jest proporcjonalna do jego odległości od osi.

Pas jest po prostu genialnym sposobem na zwiększenie odległości pocisku od osi bez wydłużania sztywnego ramienia. Gdy ramię trebusza porusza się po łuku, zawiesie wywiera siłę dośrodkową na pocisk i dlatego jest naprężona. trajektoria pocisku jest teraz długością sztywnego ramienia plus składową długości procy. Przy danej prędkości kątowej zwiększa to prędkość, z jaką porusza się pocisk.

Uwaga: Od czytając dalej, okazuje się, że jest to rażące uproszczenie kinematyki startów trebusza. Oto znacznie bardziej szczegółowa analiza: http://www.real-world-physics-problems.com/trebuchet-physics.html

Ostatecznie zasięg zależy od szybkości uruchamiania. Jest to połączenie przyspieszenia (przyłożonej siły) i czasu lub odległości (podczas przyspieszania).

Trebusz wydaje się dawać znacznie dłuższe „uderzenie rzutu”, dzięki czemu osiąga większą prędkość startu. Bardzo sprytne gadżety.