Fysik
Middelaldervåben - Katapulter mm.
25. april 2007 af
RI_Skivegym (Slettet)
Jeg har været så kløgtig at vælge, i et tværfagligt forløb mellem fysik og historie, at skrive om middelalderen. Den røde tråd i opgaven er "Krig", så jeg skriver naturligvis om de krigsmaskiner de brugte i middelalderen.
Katapult, Blide , Ballista/Armbrøst, slynge mm.
MEN, hvad er det egentlig jeg skal/kan komme ind på med de gamle krigsmaskiner, og er der nogen der har nogle gode links vedr. eksempelvis det skrå kast, elasticitet osv.? ALT vil hjælpe, da jeg har meget svært ved at finde brugbart materiale.
Mvh
René
Katapult, Blide , Ballista/Armbrøst, slynge mm.
MEN, hvad er det egentlig jeg skal/kan komme ind på med de gamle krigsmaskiner, og er der nogen der har nogle gode links vedr. eksempelvis det skrå kast, elasticitet osv.? ALT vil hjælpe, da jeg har meget svært ved at finde brugbart materiale.
Mvh
René
Svar #1
28. april 2007 af holretz (Slettet)
Du bør starte med at kigge på wikipedia...der er en udmærket artikel på engelsk om dette emne.
se f.eks. http://en.wikipedia.org/wiki/Trebuchet.
Her har de ovenikøbet en formel som de påstår angiver den maksimale rækkevidde af denne kastemaskine...
Det vil jeg nu tillade mig at stille et stort spørgsmålstegn ved, men OK.
Du kan jo prøve om du kan udlede din egen formel
for den maksimale kastelængde.
Det nemmeste er så at modellere slyngen som en vippe, med kontravægten på den ene stang og kastestenen på den anden. Man må med tilnærmelse kunne skrive dette energibevarelsesudtryk:
Hvis du kalder massen af kontravægten for m_c
og massen af stenen for m_s, samt hastighederne for v_c og v_s :
m_c*g*h_c = ½*m_c*v_c^2 + m_s*g*h_p + ½*m*v_s^2 ***
Kontravægten mister potentiel energi af størrelsen m_c*g*h_c. Hvis du vil lave en realistisk model, så kan du ikke modellere kontravægten som en partikel, og hvis du modellerer den som et udstrakt legeme, så skal du måle højden fra massemidpunktet af kontravægten (midten af den) til jorden.
Kontravægten får tilført kinetisk energi: ½*m_c*v_c^2
og kastestenen får potentiel energi m_s*g*h_p og kinetisk energi: ½*m*v_s^2.
Hjælp, der er for mange ubekendte i ligning *** !
Nej, for højderne og hastighederne hænger sammen via længderne på armene. Hvis armen i kastesiden er 10 gange så lang som i kontravægtsiden, så kan man med tilnærmelse sige at stenen bliver løftet 10 gange så højt som kontravægten falder og får en hastighed 10 gange så stor som kontravægtens sluthastighed.
Resultatet er , at du kan finde stenens starthastighed er. Det sammenholder du så med hvilken vinkel den bliver skudt ud i, og ved at bruge formlerne for det skrå kast, så skulle du kunne udregne parametrene for banekurven...
Altså hvor højt den når op, og hvor langt den rækker målt vandret. Du kan så eksperimentere med parametrene for at se, hvad der giver den maksimale rækkevidde/højde.
Hvis du er i tvivl om detaljerne, så spørg din fysiklærer, han kan også hjælpe dig med at raffinere modellen, hvis det skulle blive aktuelt.
(modellen er forsimplet, idet det antages at armene i slyngen er meget lettere end såvel kastesten som kontravægt, men det er en længere historie...man skal bla. udregne noget der hedder et inertimoment for armen hvis man vil have det hele med.. )
se f.eks. http://en.wikipedia.org/wiki/Trebuchet.
Her har de ovenikøbet en formel som de påstår angiver den maksimale rækkevidde af denne kastemaskine...
Det vil jeg nu tillade mig at stille et stort spørgsmålstegn ved, men OK.
Du kan jo prøve om du kan udlede din egen formel
for den maksimale kastelængde.
Det nemmeste er så at modellere slyngen som en vippe, med kontravægten på den ene stang og kastestenen på den anden. Man må med tilnærmelse kunne skrive dette energibevarelsesudtryk:
Hvis du kalder massen af kontravægten for m_c
og massen af stenen for m_s, samt hastighederne for v_c og v_s :
m_c*g*h_c = ½*m_c*v_c^2 + m_s*g*h_p + ½*m*v_s^2 ***
Kontravægten mister potentiel energi af størrelsen m_c*g*h_c. Hvis du vil lave en realistisk model, så kan du ikke modellere kontravægten som en partikel, og hvis du modellerer den som et udstrakt legeme, så skal du måle højden fra massemidpunktet af kontravægten (midten af den) til jorden.
Kontravægten får tilført kinetisk energi: ½*m_c*v_c^2
og kastestenen får potentiel energi m_s*g*h_p og kinetisk energi: ½*m*v_s^2.
Hjælp, der er for mange ubekendte i ligning *** !
Nej, for højderne og hastighederne hænger sammen via længderne på armene. Hvis armen i kastesiden er 10 gange så lang som i kontravægtsiden, så kan man med tilnærmelse sige at stenen bliver løftet 10 gange så højt som kontravægten falder og får en hastighed 10 gange så stor som kontravægtens sluthastighed.
Resultatet er , at du kan finde stenens starthastighed er. Det sammenholder du så med hvilken vinkel den bliver skudt ud i, og ved at bruge formlerne for det skrå kast, så skulle du kunne udregne parametrene for banekurven...
Altså hvor højt den når op, og hvor langt den rækker målt vandret. Du kan så eksperimentere med parametrene for at se, hvad der giver den maksimale rækkevidde/højde.
Hvis du er i tvivl om detaljerne, så spørg din fysiklærer, han kan også hjælpe dig med at raffinere modellen, hvis det skulle blive aktuelt.
(modellen er forsimplet, idet det antages at armene i slyngen er meget lettere end såvel kastesten som kontravægt, men det er en længere historie...man skal bla. udregne noget der hedder et inertimoment for armen hvis man vil have det hele med.. )
Svar #2
28. april 2007 af holretz (Slettet)
jeg ved ikke hvorfor det ovennævnte link ikke virker, jeg prøver igen : http://en.wikipedia.org/wiki/Trebuchet
ellers søg under trebuchet.
ellers søg under trebuchet.
Svar #3
28. april 2007 af holretz (Slettet)
Når jeg skriver starthastighed for stenen, så mener jeg den hastighed den forlader slyngen med...
Skriv et svar til: Middelaldervåben - Katapulter mm.
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.