투석기의 물리적 원리 :
투석기의 운영은 여러 기본 물리적 원리의 상호 작용에 의존합니다.
1. 잠재적 에너지 :
* 투석기 팔은 처음에 높은 위치에 보관되어 잠재적 에너지 를 저장합니다. 지구의 중력장에 대한 위치로 인해.
* 팔이 높을수록 더 많은 잠재적 에너지가 저장됩니다.
2. 에너지 보존 :
* 투석기가 풀리면 팔에 저장된 잠재적 에너지가 운동 에너지 로 변환됩니다. 팔이 아래쪽으로 가속됩니다.
*이 전환은 에너지 보존 법칙을 준수합니다 여기서 총 에너지 (전위 + 운동)는 일정하게 유지됩니다.
3. 모멘텀과 충동 :
* 팔의 하향 운동은 큰 충동 를 부여합니다 발사체에, 그 모멘텀을 전달합니다.
* 충동 물체의 운동량의 변화이며, 적용된 힘과 힘의 지속 시간에 직접 비례합니다.
*이 충동은 발사체가 고속으로 가속화하게합니다.
4. 레버리지 및 기계적 이점 :
* 투석기 암은 레버 역할을하여 발사체에 적용되는 힘을 증폭시킵니다.
*이 기계적 이점 fulcrum (피벗 포인트)에서 힘이 적용되는 지점 (암)의 지점 (암)까지의 지점으로, 발사체가 방출되는 지점까지의 거리에 따라 결정됩니다.
5. 발사체 운동 :
* 일단 발사가 시작되면 발사체는 포물선 궤적을 따릅니다 발사체 운동의 법칙에 의해 지배됩니다.
*이 궤적은 발사체의 초기 속도, 발사 각도 및 중력으로 인한 가속도에 의해 결정됩니다.
6. 긴장과 탄력성 :
* trebuchet 와 같은 일부 투석기에서 , 팔은 장력이있는 로프 또는 탄성 재료로 뒤로 당겨집니다.
*이 장력에 저장된 탄성 전위 에너지는 발사체로 전달 된 에너지에 기여합니다.
7. 토크 및 회전 운동 :
* 팔의 회전은 토크 에 의해 구동됩니다 , 이는 적용된 힘의 산물 및 포류에서 힘이 적용되는 지점까지의 거리입니다.
* 팔의 회전 운동은 에너지를 발사체로 효율적으로 전달하는 데 중요합니다.
이러한 원칙은 함께 작동하여 투석기의 강력한 발사 메커니즘을 만들어 상당한 거리와 속도에서 무거운 발사체를 출시 할 수 있습니다. 투석기의 특정 디자인은 다른 목적으로 이러한 원칙을 최적화하여 Onager, Trebuchet 및 Mangonel과 같은 변형을 초래할 수 있습니다.
