Na czym polega fizyka w katapulty?

Katapulty używają dźwigni, przeciwwag i zasad ruchu pocisku, aby uruchomić swoje ładunki. Ramię rzucające katapulty działa jak dźwignia i ma na końcu wiadro zawierające pożądany pocisk. Przeciwwaga, po zwolnieniu, umożliwia uruchomienie katapulty.

Niektóre modele katapult zawierają poprzeczki, które uniemożliwiają ramieniu poruszanie się pod określonym kątem. Kontrolując odległość, na jaką ramię może się poruszać, ma wpływ na zwolnienie pocisku, a tym samym na kąt startu. Wyższy kąt startowy zapewnia większą wysokość, ale mniejszą odległość poziomą.

Katapulta polega na momencie obrotowym, który jest funkcją długości ramienia i prędkości, z jaką się porusza, aby zapewnić momentowi pędu pocisk. Po tym jak ładunek opuszcza katapultę, jedyne działające na niego siły są odporność na grawitację i wiatr. Dlatego przy obliczaniu ruchu obowiązują standardowe równania kinematyczne. Na przykład określenie zakresu wymaga znajomości prędkości poziomej i kąta startu, a także czasu lotu.

Formuła dla prędkości poziomej to vx = cos (theta) Vo lub cosinus kąta startu pomnożony przez pierwotną prędkość. Wtedy wymagany jest czas lotu. Czas lotu kabiny można znaleźć za pomocą wzoru 2vy /g, gdzie g wynosi 9,8, a vy to prędkość pionowa lub pierwotna prędkość pomnożona przez sinus kąta startu. Na koniec, pomnożenie prędkości poziomej przez czas lotu daje zakres.