1. Memorizzando energia potenziale:
* Energia potenziale elastica: Le catapulte come i trebuchets usano un braccio lungo con un pesante contrappeso. Quando tiri indietro il braccio, allunghi un materiale forte come il legno o il metallo. Questo allungamento immagazzina l'energia potenziale elastica, simile a un elastico allungato.
* Energia potenziale gravitazionale: Nel caso di un trebuchet, il pesante contrappeso ottiene l'energia potenziale gravitazionale in quanto viene sollevata in una posizione più elevata.
2. Rilascio di energia potenziale:
* Rilascio e trasformazione: Quando la catapulta viene rilasciata, l'energia potenziale immagazzinata viene convertita in energia cinetica.
* potenziale elastico a cinetica: Il braccio allungato sorge, trasferendo l'energia potenziale elastica in energia cinetica del braccio e il proiettile.
* potenziale gravitazionale per cinetico: Nel caso di un trebuchet, il pesante contrappeso cade, trasformando la sua energia potenziale gravitazionale in energia cinetica. Questa energia cinetica viene quindi trasferita al braccio e al proiettile.
3. Lancia il proiettile:
* Trasferimento di energia cinetica: L'energia cinetica del braccio viene trasferita al proiettile, lanciandolo in avanti con alta velocità.
In sintesi, una catapulta esegue le seguenti trasformazioni energetiche:
* Energia potenziale (elastica o gravitazionale) -> Energia cinetica -> Energia cinetica proiettile
Fattori che influenzano il lancio:
* Lunghezza e forza del braccio: Un braccio più lungo e più forte memorizza un'energia potenziale più elastica, con conseguente maggiore velocità di lancio.
* Messa contrappese: Un contrappeso più pesante memorizza l'energia potenziale più gravitazionale, portando a un lancio più potente.
* Massa proiettile e dimensioni: La massa e la forma del proiettile influenzano la sua energia cinetica e la traiettoria.
Nota interessante: L'efficienza di una catapulta non è perfetta. Un po 'di energia viene persa a causa di attrito e resistenza all'aria. Tuttavia, le catapulte sono notevolmente efficienti nel convertire l'energia immagazzinata in potenti lanci di proiettili.
