← Tilbake til «Katapultbygging»
← Forslag Fagstoff Endringsforskjell

Katapulten – historie og fysikk

Endrede felt

Tittel

Katapultbygging

Katapulten – historie og fysikk

Beskrivelse

Pionerarbeid der man bruker sine ferdigheter til å bygge en katapult.

Fagstoff om katapultens og trebuchetens historie, konstruksjon og fysikk – nyttig bakgrunnskunnskap for speidere som skal bygge sin egen katapult.

Fremgangsmåte

Oppgaven er til for å tenke kreativt, men her et forslag:

En katapult er en kastmaskin som bruker lagret energi til å slynge et prosjektil. Trebucheten er en av de mest effektive variantene, og ble brukt som beleiringsmaskin i middelalderen.

 

Trebucheten – den kraftigste katapultenEn trebuchet (uttales «trebysjé») er en type katapult som bruker et vektlodd og en lang kastearm for å slynge prosjektiler. Den skiller seg fra enklere katapulter ved at den kan kaste tyngre gjenstander lengre enn de fleste andre konstruksjoner.

1. Laget lager to like A-bukker.

Det finnes to hovedtyper:
- Trekkrebuchet (traction trebuchet): Menneskekraft trekker ned den korte enden av kastearmen. Den eldste typen, kjent fra Kina allerede på 300-tallet f.Kr.
- Motvektstrebuchet (counterweight trebuchet): Et tungt lodd i den korte enden faller ned og slynger den lange enden opp. Denne typen dukket opp rundt Middelhavet på 1100-tallet og ble den dominerende beleiringsmaskinen i middelalderen.

2. A-bukkene bindes sammen og stives av med diagonale avstivere. Avstand mellom A-bukkene er ca. 1-2 m avhengig av dimensjonen på katapulten.

Fysikken bakTrebucheten er et eksempel på et vektstangsprinsipp: kastearmen fungerer som en vektstang med dreiepunktet (vippepinnen) plassert asymmetrisk – ca. 1/4 fra den tunge enden og 3/4 fra den lette enden. Når loddet faller, omdannes potensiell energi til kinetisk energi i prosjektilet.

3. «Kastearmen» lages ved at det blir surret fast en pinne på tvers ca. 1/4-1/3 fra den tykkeste enden. Denne skal legges over A-bukkene og være vippepinnen.

Nøkkelfaktorer for kastlengde:
- Loddets vekt – tyngre lodd gir mer energi
- Armlengdeforholdet – jo lengre den lette enden er i forhold til den tunge, jo raskere beveger tuppen seg
- Slyngens lengde – en slynge i enden av kastearmen forlenger effektivt armlengden og øker kasthastigheten ytterligere
- Utslippsvinkelen – prosjektilet slippes i riktig øyeblikk for optimal bane (ca. 45° gir lengst kast)

4. Kastearmen med vippepinnen surres fast over A-bukkene, men på en slik måte at den kan gli fritt rundt.

Historisk brukTrebucheten ble brukt under korstogene og i europeiske borgerkriger på 1100–1400-tallet. Store trebucheter kunne kaste steiner på 100–150 kg over 300 meter. De ble brukt til å bryte ned murer, men også til å kaste brannbomber og – i noen tilfeller – syke dyr over murene for å spre sykdom.

5. Det surres et lodd (f.eks. en vanntank) i den tykke (korte) enden av kastearmen. Det kan ev. festes et tau som brukes til å avfyre katapulten i stedet for loddet.

Med kruttpulverets inntog på 1400-tallet ble trebucheten gradvis erstattet av kanoner.

6. En kurv eller lignende for å bære prosjektilet lages og festes i den lange, tynne enden av kastearmen.

Trebucheten i dagTrebucheten er i dag populær som pedagogisk konstruksjonsprosjekt – nettopp fordi den illustrerer grunnleggende fysikkprinsipper på en konkret og morsom måte. Mange speidergrupper og skoler bygger miniatyrversjoner av tre og tau.

7. Fyr løs!

Kilder og referanser• Trebuchet – Wikipedia (engelsk)

Dette kan også brukes som en konkurranse der to eller flere lag konkurrerer om å lage den beste katapulten.

Forberedelser

Deltagerne må beherske surringer og knuter.

Utstyr

• Rajer: Én lang og ikke alt for tykk raje som brukes til kastearm og god tilgang på korte rajer.

• Sisaltau

• Kniv

• Øks

Sikkerhet

Under avfyring av katapulten vil prosjektilet fly i stor fart, og man må derfor holde seg på en sikker avstand.

Utfordringer og erfaringer

Å få en stødig og godt fungerende konstruksjon.

Kilder Fjernet felt

http://en.wikipedia.org/wiki/Trebuchet

Mål

Opprinnelig Forslag
K-7 Få erfaring med bruk av arbeidstegninger, oppskrifter og planleggingsverktøy. K-8 Få øvelse og kunnskap innen bruk og vedlikehold av ulike redskaper. K-10 Tilegne deg kunnskap og ferdigheter innen bruk av tau. V-1 Utvikle dine samarbeidsevner.
K-12 Utvikle nysgjerrighet, og få øvelse i å utføre vitenskapelige eksperimenter.

Årstid

Opprinnelig Forslag
Vår Sommer Høst
Hele året

Sted

Opprinnelig Forslag
Ute
Ingen

Varighet

Opprinnelig Forslag
90 min +++ Ikke satt

Uendrede felt

Aldersgrupper — Stifinner, Vandrer, Rover