catapultの物理的原則:
カタパルトの操作は、いくつかの基本的な物理的原則の相互作用に依存しています。
1。ポテンシャルエネルギー:
* Catapult Armは最初は高い位置に保持され、ポテンシャルエネルギーを保存します 地球の重力場に対するその位置のため。
*腕が高くなるほど、より多くのポテンシャルエネルギーが保存されます。
2。エネルギーの保全:
*カタパルトが解放されると、腕に保存されているポテンシャルエネルギーが運動エネルギーに変換されます 腕が下に加速するにつれて。
*この変換は、エネルギーの保存の法則に準拠しています 、総エネルギー(ポテンシャル +速度)は一定のままです。
3。勢いと衝動:
*腕の下向きの動きは、大きな衝動を与えます 発射体に、勢いをそれに移します。
* インパルス オブジェクトの運動量の変化であり、それは適用された力と力の持続時間に直接比例します。
*この衝動により、発射体は高速に加速します。
4。レバレッジと機械的利点:
* Catapult Armはレバーとして機能し、発射体に適用される力を増幅します。
*この機械的利点 支点(ピボットポイント)からの距離の比率により、力が適用されるポイント(腕)までのポイント(腕)まで、発射体が放出されるポイントまでの距離まで決定されます。
5。発射体の動き:
*発射が起動すると、発射体は放物線軌道に従います 発射体運動の法則に準拠しています。
*この軌道は、発射体の初期速度、発射角、重力による加速によって決定されます。
6。緊張と弾力性:
* trebuchet などのいくつかのカタパルトで 、腕は緊張したロープまたは弾性材料によって引き戻されます。
*この張力に保存されている弾性ポテンシャルエネルギーは、発射体に伝達されるエネルギーに寄与します。
7。トルクと回転運動:
*アームの回転は、トルクによって駆動されます 、これは、適用された力の産物であり、支点から力が適用されるポイントまでの距離です。
*腕の回転運動は、発射体へのエネルギーの効率的な移動に不可欠です。
これらの原則は、Catapultの強力な打ち上げメカニズムを作成し、かなりの距離と速度で重い発射体の発射を可能にします。 Catapultの特定の設計は、これらの原則をさまざまな目的で最適化することができ、Onager、Trebuchet、Mangonelなどのバリエーションをもたらします。