Ein Trebuchet ist eine mittelalterliche Kriegsmaschine mit einer Schleuder zum Schleudern von Raketen. Wenn Halloween vor der Tür steht, würden Sie dann nicht gerne Ihr Wochenende damit verbringen, Ihr eigenes Trebuchet mit Kürbis zu bauen?
Trebuchets gibt es seit dem Mittelalter und wurden oft benutzt, um Objekte auf die Festung des Feindes zu werfen. Meistens waren es große Felsen, aber oft wurde auch totes und verrottendes Vieh geworfen. Abhängig von der Größe des Trebuchets, das Sie bauen, werden Sie wahrscheinlich kleinere Objekte werfen, wie Tennisbälle. Oder Kürbisse….
Es gibt einen Unterschied zwischen einem Trebuchet und einem Katapult. Ein Trebuchet verwendet eine Schleuder und hat ein Gegengewicht, das beim Abwurf den langen Arm nach oben drückt, um die Schleuder und das Projektil über einen Schlitten an der Basis zu ziehen. Das Gegengewicht nutzt die Anziehungskraft der Schwerkraft, um die Kraft zu erzeugen, die der Arm benötigt, um nach oben zu schwingen. Die Schlinge erhöht die Länge des Arms und die Leistung. Das Katapult verwendet einen Blattfedermechanismus, um den langen Arm auszulösen. Ein Seil ist um eine rotierende Trommel gewickelt und wenn der Federmechanismus ausgelöst wird, werden auch der Arm und das Projektil ausgelöst. Ein Katapult hat am Ende einen Becher statt einer Schleuder.
In 15 Dangerously Mad Projects for the Evil Genius sagt Autor Simon Monk: „Das Trebuchet bezieht seine Energie aus dem Gewicht, das beim Schwingen des Arms fällt. Die ‚potentielle‘ Energie wird auf den Arm und die Schleuder des Trebuchets übertragen und als kinetische Energie im Tennisball freigesetzt.“
Wenn Sie die im Gewicht gespeicherte Energie kennen und wissen, wie weit das Projektil geworfen werden kann, können Sie die in das System eingehende Energie und die freigesetzte Energie messen. Die Eingangsenergie kann mit der Formel berechnet werden: E=mgh, wobei „m“ die Masse des Gewichts, „g“ die Erdbeschleunigung (9,8) und „h“ die Höhe ist. Sie können auch die Energiemenge berechnen, die auf den Tennisball übertragen wird, indem Sie die zurückgelegte Strecke und das Gewicht des Balls verwenden. E=1|2 mv2 mit d=v2|g v2=dg. Sie können dann den Wirkungsgrad des Katapults berechnen, indem Sie die übertragene Energie durch die eingesetzte Energie dividieren. Daraus kannst du dann den Wirkungsgrad deines Trebuchets berechnen!
Zeitweise in den 1480er Jahren entwarf Leonardo da Vinci zwei Entwürfe, die das Katapult verbessern sollten. Jeder der Entwürfe hatte Nachteile, wie z.B. die erheblichen Kosten für die Herstellung des Stahlmechanismus und die enorme Spannung des Schwenkarms. Es wird angenommen, dass keines der beiden Katapulte zu seinen Lebzeiten gebaut wurde. Wenn Sie jedoch ein lebensgroßes Arbeitsmodell seines Katapults sehen möchten, schauen Sie sich die DVD Doing da Vinci aus unserer DVD-Sammlung an. In dieser 2-DVD-Kollektion machen sich 4 Baumeister und Ingenieure daran, einige von da Vincis nie zuvor gebauten Entwürfen zu bauen.
Monk sagt: „Es ist ein einfacher Entwurf, der nur ein paar Stunden Bauzeit benötigt und nur wenig Spezialwerkzeug oder Ausrüstung erfordert.“ Es gibt eine Liste der benötigten Materialien und eine übersichtliche Anleitung, wie man das Gewicht aus einem mit nassem Sand gefüllten Plastikmüslibehälter herstellt. Die Schlinge wird mit einem Seil und einem Stück quadratischem Stoff hergestellt. Monk sagt auch: „Ein einigermaßen starkes Material wie Jeansstoff ist ideal. Die Lakaien des Bösen Genies tragen oft Jeans, bei denen große Stoffstücke entfernt wurden. Das Böse Genie erzählt ihnen, dass dies die neueste Mode ist, und die Lakaien sind zufrieden.“ (S. 20).
Wenn Sie eine kleinere Version für den Schreibtisch bevorzugen, können Sie eine mit Popsicle-Sticks bauen.
Sie haben ein paar Wochen Zeit, um Ihr Trebuchet vor Halloween zu bauen und zu verfeinern! Viel Spaß (und Sicherheit)!
Video von dangerouslymad.com
Ressourcen:
Doing da Vinci. 2010. [Silver Spring, MD : Discovery Channel : Louisville, CO : Gaiam Americas. Engineering Circulation Desk Video record 37148 DVD.
Monk, Simon. 2011. 15 gefährlich verrückte Projekte für das böse Genie. New York : McGraw Hill. Engineering Library TK9965 .M66 2011
Leonardo Da Vincis Leben. Da Vinci’s Life. Datum des Zugriffs, 14. Oktober 2015.
Trebuchet. dangerouslymad.com Datum des Zugriffs, 14. Oktober 2015
How to Build a Catapult – a Popsicle Stick Catapult. Stormthecaslte.com. Datum zugegriffen Okt. 15, 2015