En side dedikert til barnslige menn i sin beste alder !

 

 Index >> Katapult >>Katapult fysikk

Bilder

Appelsinkanon

Katapult

Boogielinker

Film

Leketøy

Artikler

Kontakt

 Katapult fysikk:

 

Bildet illustrerer et skudd fra en trebuchet.

På denne siden vil vi illustrere de ulike fasene av skuddet, og komme inn på hvilke elementer som påvirker skuddet.

Fig 1

Figuren viser trebuchetèn rett etter at utløsermekanismen har blitt utløst. Prosjektilet er i slyngen, og blir dratt bortover ”utskytnings rampen”. Denne består av to skråstilte planker, helt nederst på trebuchetèn, midt imellom tårnene, og gjør at prosjektilet ikke slingrer for mye før det blir løftet fra bakken. I denne første fasen av utskytningen, beveger prosjektilet seg kun horisontalt. Farten er akselererende.

Trebucheèn er konstruert slik at kastearmen i ”ladd” posisjon, står så vertikalt som mulig. Dette gir den fordelen at motvekten får større vei å falle, og oppnår derved større hastighet og kraft.

Om lengden på slyngen er det en tommelfinger-regel som sier at denne ikke skal overskride lengden på kastearmen. På noen middelalder modeller vises denne lenger, men dette vil bare før til at slyngen løser alt for sent ut. (Dette kommer vi tilbake til)

 

 

Fig 2

Her har trebuchetèns arm rotert noe. Som følge har slyngen med prosjektilet blitt dratt bortover utskytningsrampen og blitt løftet opp. Prosjektilet akselrerer nå bakover.

Et hvert legeme som blir slynget ut i enden av et rep, vil bli utsatt for sentrifugal kraften, og vil bli sendt ut i en bue. Bevegelsen på skuddet får denne effekten, pluss den farten som den allerede har oppnådd.

Resultatet er at slyngen med prosjektil vil begynne på en rotasjon rundt enden av kastearmen.

 

 

 

Fig 3

Utløser mekanismen ytterst på kastearmen består enkelt og greit av en bøyd jernstang,. Den ene enden av slyngen er festet til denne med en ring.

Utløser mekanismen fungerer slik at ringen i enden av slyngen vil gli av kroken straks slyngen med prosjektilet står i en tilnærmelsesvis rett posisjon i forhold til kastearmen. (Se illustrasjon) Prosjektilets bane etter det har forlatt slyngen, henger nøye sammen med når slyngen løser ut. Tommelfingerregelen er : Løser tidlig ut = Høy bane / Løser sent ut = Flat bane

 Det er tre faktorer ved trebucheèn som du kan regulere for å bestemme når skal slyngen løses ut. Igjen for å tilpasse prosjektilets bane:

 

 1 Forandre lengden på slyngen:

 Når slyngen roterer med enden av kastearmen, vil en lengre slynge rotere langsommere, og bruke lengre tid på å komme på linje med kastearmen. Derved løse seg ut.

Kortere slynge = raskere rotasjon = løser tidlig ut = høy bane

Lengre slynge = saktere rotasjon = løser senere ut = lav bane

 

2 Forandre vinkelen på utløser stangen ytterst på kastearmen:

Hvis stangen er justert i linje med kastearmen, vil dette gjøre at slyngen løses tidligere ut enn om stangen var bøyd forover.

Lite bøyd stang = løser tidlig ut = høy bane

Mye bøyd stang = løser sent ut = lav bane

 

3 Prosjektilets tyngde:

Sentrifugalkraften vil i større grad virke på et tungt prosjektil, hvilket gjør at det løser tidligere ut.

Tungt prosjektil = løser tidlig ut = høy bane

Lett prosjektil = løser sent ut = lav bane.

Ved å være oppmerksom på disse tre faktorene kan du tilpasse dem i forhold til hverandre. Derved oppnå det perfekte skudd J

 

Fig 4

Så går skuddet !!!

Kanskje var det en skuffelse i forhold til hvor mye arbeid og planlegging du har lagt i maskinen. Hvis det er noen form for trøst kan det nevnes at det kan kreve mye prøving og feiling for å få til det perfekte skuddet.

 En vesentlig faktor som ikke enda er nevnt, er selvfølgelig tyngden på motvekten.

For å få et skudd med en tilfredsstillende lengde, (våre trebuchetèr går ca 100 meter) bør denne ideelt sett være 100:1

Jepps……..for å kaste prosjektiler på 1 kg så langt at det blir gøy, kreves en motvekt på 100 kg. Jo større prosjektiler du har lyst til å kaste, vil dette med tanke på motvekt etter hvert stille forholdsvis store krav til konstruksjonen. Det skal også tas i betraktning at en motvekt som faller en meter vil virke 10 ganger så tung for konstruksjonen en hva den faktisk veier.

 En annen faktor er hvordan du velger å feste motvekten til den korte enden av kastearmen. Den kan festes direkte på kastearmen, slik det er gjort på Hew Kennedys enorme Trebuche. Eller den kan som på illustrasjonene på denne siden, festes som et fritt svingende element. Sistnevnte vil påføre konstruksjonen mest slitasje, men er vesentlig mer praktisk.