A trebuchet egy középkori harci gépezet, amely a rakéták kilövésére szolgáló hevederrel rendelkezik. Halloween közeledtével nem szeretnéd a hétvégédet azzal tölteni, hogy megépíted a saját, tökből kilőtt trebuchetedet?
A trebuchetek már a középkor óta léteznek, és gyakran használták őket arra, hogy tárgyakat dobáljanak az ellenséges erődítményre. Általában nagy köveket, de gyakran döglött és rothadó jószágokat is dobáltak. Az általad épített trebuchet méretétől függően valószínűleg kisebb tárgyakat, például teniszlabdákat fogsz dobálni. Vagy tököket….
A trebuchet és a katapult között különbség van. A trebuchet egy hevedert használ, és van egy ellensúlya, amely ledobáskor a hosszú kart felfelé kényszeríti, hogy a hevedert és a lövedéket az alján lévő csúszda mentén húzza. Az ellensúly a gravitáció segítségével biztosítja a kar felfelé lendítéséhez szükséges erőt. A heveder növeli a kar hosszát és a teljesítményt. A katapult egy laprugós mechanizmust használ a hosszú kar kioldásához. Egy kötél egy forgó dob köré van tekerve, és amikor a rugós mechanizmus kioldódik, a kar és a lövedék is kioldódik. A katapultnak a végén egy csésze van, nem pedig heveder.
A 15 veszélyesen őrült projekt a gonosz zseniknek című könyvben a szerző, Simon Monk azt írja: “A trebuchet az energiát a súlyból nyeri, amely a kar lendítésekor leesik. A “potenciális” energia átkerül a trebuchet karjába és a hevederbe, és kinetikus energiaként szabadul fel a teniszlabdában.”
Ha ismerjük a súlyban tárolt energiát és azt, hogy a lövedék milyen messzire dobható, akkor mérhető a rendszerbe kerülő és a felszabaduló energia. A bemeneti energia kiszámítható a képlet segítségével: E=mgh, ahol “m” a súly tömege, “g” a földi gravitációs gyorsulás (9.8) és “h” a magasság. A teniszlabdára átadott energia mennyiségét a megtett távolság és a súlya alapján is ki lehet számítani. E=1|2 mv2 ahol d=v2|g v2=dg. Ezután kiszámíthatod a katapult hatásfokát, ha az átadott energiát elosztod a bevitt energiával. Ebből aztán ki tudod számítani a trebuchet hatékonyságát!
Néha az 1480-as években Leonardo da Vinci két olyan tervet vázolt fel, amelyek a katapultot továbbfejlesztették volna. Mindkét tervnek voltak hátrányai, többek között az acélszerkezet előállításának jelentős költségei, és a lengőkar feszültsége is óriási lett volna. Úgy vélik, hogy egyik katapult sem épült meg az ő életében. Ha azonban szeretné látni a katapultjának életnagyságú, működő modelljét, nézze meg a Doing da Vinci című DVD-t DVD-gyűjteményünkből. Ebben a 2 DVD-s gyűjteményben 4 építész és mérnök foglalkozik da Vinci néhány soha meg nem épített tervének megépítésével.
Monk szerint: “Ez egy egyszerű konstrukció, amelynek megépítése csak néhány órát vesz igénybe, és alig igényel speciális szerszámokat vagy felszerelést.” A filmben a következő részeket láthatjuk. A szükséges anyagok listája fel van sorolva, és az utasítások világosan le vannak fektetve, beleértve azt is, hogyan kell a súlyt nedves homokkal töltött műanyag müzlisdobozból készíteni. A heveder kötélből és egy folt négyzet alakú ruhából készül. Monk azt is mondja: “Egy viszonylag erős anyag, mint például a farmer, ideális. A Gonosz Géniusz kegyencei gyakran találhatók farmerben, amelyből nagy foltokat távolítottak el. A Gonosz Géniusz azt mondja nekik, hogy ez a legújabb divat, és a kegyencek elégedettek”. (20. oldal).
Ha kisebb, asztali változatot szeretnél, készíthetsz egyet jégkrémpálcikákból is.
Pár heted van arra, hogy megépítsd és finomhangold a trebuchetedet Halloween előtt! Jó szórakozást (és biztonságot) kívánok!
Videó a dangerouslymad.com-ról
Források:
Videó a dangerouslymad.com-ról
Források:
Doing da Vinci. 2010. [Silver Spring, MD : Discovery Channel : Louisville, CO : Gaiam Americas. Engineering Circulation Desk Video record 37148 DVD.
Monk, Simon. 2011. 15 veszélyesen őrült projekt a gonosz zseninek. New York : McGraw Hill. Mérnöki Könyvtár TK9965 .M66 2011
Leonardo Da Vinci élete. Da Vinci élete. Date accessed, October 14, 2015.
Trebuchet. dangerouslymad.com Date accessed Oct. 14, 2015
How to Build a Catapult – a Popsicle Stick Catapult. Stormthecaslte.com. Date accessed oct. 15, 2015
Oct. 15, 2015