Tenho estudado designs de trabuco recentemente e percebi que a maioria, senão todos, tem uma tipoia presa a eles. Sem essa tipoia, a máquina seria uma catapulta. Em termos de velocidade e energia de um projétil lançado, qual é a diferença geral entre uma catapulta e trebuchet ? Os projéteis trebuchet teriam aceleração centrípeta extra devido ao estilingue?
Resposta
O estilingue não é o que o torna um trebuchet em vez de uma catapulta. As catapultas obtêm energia da tensão (geralmente torção) e o braço atinge uma parada perto do topo de seu arco para liberar o projétil. Os trabucos obtêm sua energia da gravidade. O braço está descentralizado em um eixo com a extremidade de “lançamento” mais longa (com ou sem tipoia) segurando o projétil e a extremidade de “carga” mais curta (travada na posição “para cima” antes do lançamento) carregada com algo muito mais pesado. Quando a carga é largada, o braço de lançamento gira em uma velocidade muito mais rápida devido ao seu comprimento maior. Pense nisso como se a ponta de um chicote pudesse alcançar 900 mph, mas sua mão não. É só aproveitar os pontos de apoio e contrapesos para fazer isso. A tipoia adiciona a isso ao estender o braço de lançamento sem aumentar muito seu peso, ao mesmo tempo que melhora a precisão. Jogue uma bola de beisebol com a mão em concha como uma colher e, em seguida, jogue com os dedos abertos para obter o máximo de aderência e é “fácil ver qual é mais preciso.
Resposta
Vamos” Digamos que você tenha uma catapulta que pode ser transformada em um trabuco prendendo uma tipoia na extremidade da haste de projeção. E digamos que ele sempre lança o objeto com sua haste de projeção movendo-se em uma determinada velocidade angular instantaneamente antes de parou.
Adicionar a funda tem alguns benefícios em termos de lançar algo contra um inimigo. A funda tende a lançar o objeto em um ângulo mais horizontal, o que significa que ele vai arar uma linha através do alvo ao invés de cair sobre ele de cima, isso aumenta a produção de dano do objeto, mas também torna muito mais fácil mirar. Além disso, a funda não perde muita energia com o atrito, então esta é uma maneira eficiente de redirecionar o impulso do projétil para o que você está tentando acertar.
Resposta
Ambos operam com o mesmo princípio: a velocidade de um ponto em um corpo rígido em rotação é proporcional à sua distância do pivô.
A funda O a trajetória do projétil é agora o comprimento do braço rígido mais um componente do comprimento da funda. Para uma determinada velocidade angular, isso aumenta a velocidade com que o projétil está se movendo.
Nota: De lendo mais, verifica-se que esta é uma simplificação grosseira da cinemática dos lançamentos de trabuco. Aqui está uma análise muito mais aprofundada: http://www.real-world-physics-problems.com/trebuchet-physics.html
Resposta
Bem, em última análise, o alcance depende da velocidade de lançamento. Esta é uma combinação de aceleração (força aplicada) e tempo ou distância (durante a aceleração.)
O trabuco parece dar um “golpe de lançamento” muito mais longo, então atinge uma velocidade de lançamento maior. Gadgets muito inteligentes.