- Dob:6+
- Trajanje:20 min
- Zahtjevnost:Lako
- Nered:Malen
- Nadzor:Da
Povijest katapulta
Katapult je balistička naprava koja služi za lansiranje projektila (najčešće kamenja) na veliku daljinu, bez potrebe za barutom ili eksplozivima.
Različite vrste katapulta su se koristile od antičkog doba, uglavnom u svrhe ratovanja pri opsadama.
Prve verzije katapulta se prvi puta susreću u antičkoj Grčkoj i Indiji oko petog stoljeća prije nove ere. Stari Rimljani su također uvelike koristili katapulte u svojim ratnim pohodima i dalje usavršili ovu napravu.
No tek u srednjem vijeku su katapulti doživjeli različite iteracije i postali neizostavni dio pri opsadi velikih kamenih utvrda. Najčešće su služili za lansiranje kamena, u svrhu probijanja zidova, ali su se i nerijetko koristili za lansiranje leševa životinja kako bi zarazili svoje protivnike boleštinama što bi olakšalo osvajanje utvrde.
Postoje različite vrste katapulta, a dodatne, najpoznatije verzije su:
- Balista – ogromni samostrijel koji je služio za lansiranje velikih drvenih strijela sa željeznim vrhom.
- Trebušet – najveća i najmoćnija verzija katapulta, visine i do 30 metara, koja je mogla lansirati kamen težine 50–100 kg na daljinu od 300 metara.
Trebušet - najveća i najmoćnija vrsta katapulta.
Kako funkcionira katapult
Katapult se koristi zakonima fizike i koristi energiju kako bi lansirao projektil bez upotrebe eksploziva (koji je sastavni dio svih vatrenih oružja).
Sile koje djeluju na funkcioniranje katapulta su napetost i gravitacija.
“Klasični” katapult se sastoji od “ruke” na čijem kraju se nalazi okruglasta “posuda” u koju stavljamo projektil. Za “Posudu” i “ruku” katapulta je pričvršćena špaga koja se pomoću ručice može zatezati što “ruku” katapulta spušta prema dolje. Tako se stvara napetost.
Otpuštanjem ručice, napetost popušta i “ruka” katapulta se podiže prema gore i izbacuje kamen.
Klasični katapult izbacivao je projektile pod nižim kutovima.
Izbacivanje kamena je kontrolirano prečkom, koja zaustavlja pomicanje “ruke” katapulta pri čemu se kamen izbacuje iz “posude” katapulta i nastavlja letjeti prema svom cilju.
Brzina kretanja kamena nakon lansiranja je jednaka brzini pomicanja “ruke” katapulta nakon otpuštanja napetosti, dok je kut lansiranja kontroliran prečkom, koja je zaustavljala pomicanje “ruke” katapulta pod određenim kutem.
“Klasični” katapult je bio bolji za lansiranje projektila pod manjim kutom, što je bilo odlično za uništavanje zidina, dok je Trebušet bio pogodniji za lansiranje projektila pod većim kutem i prebacivanjem projektila preko zidina.
Potrebni materijali za izradu katapulta
Sve što trebate za katapult: štapići za sladoled, gumice, plastična žlica i čep boce.
- Štapići za sladoled (11 komada)
- Kuhinjske gumice (4 komada)
- Plastični čep
- Vruće ljepilo
Postupak izrade katapulta
Za korak po korak upute o izradi katapulta, možete pogledati video na početku članaka ili nastavite čitati.
👨👧 Potreban nadzor odraslih
Pištolj za vruće ljepilo jako se zagrije i može opeći - neka lijepljenje obavi odrasla osoba ili neka izbliza nadzire. Kad dođe vrijeme za lansiranje, usmjerite katapult prema zidu ili otvorenom prostoru, nikad prema nečijem licu, i koristite mekanu kuglicu od papira.
- Uzmite 6 štapića za sladoled i spojite ih pomoću gumica. Na svakom kraju ih omotajte pomoću jedne kuhinjske gumice.
- Na sredini “baze od 6 štapića), vertikalno pričvrstite jedan štapić za sladoled pomoću kuhinjske gumice. Dobro omotajte gumicu tako da se štapić može pomicati i da se vraća u prvobitni položaj.
- Vrućim ljepilom, na bazu zalijepite još po jedan štapić sa svakog ruba vertikalno, i na krajeve tih štapića zalijepite jedan horizontalno s bazom tako da vam katapult dobije kockasti oblik.
- Na kraj katapulta zalijepite mali komadić štapića za sladoled i njega spojite s kuhinjskom gumicom za “ruku” katapulta kako biste dodatno učvrstili svoj katapult.
- Zalijepite čep od boce na vrh “ruke” katapulta i vaša naprava je spremna.
- Napravite kuglicu od papira i vrijeme je za lansiranje!
Prije lansiranja, postavite pretpostavku!
Što će učiniti da vaša papirnata kuglica leti najdalje?
Pogodi, a zatim dodirni odgovor i provjeri!
Što ćete naučiti izradom katapulta
- Mehaničke principe kretanja
- Newtonov zakon gibanja i kako različite sile djeluju na gibanje
- Nova znanja iz inženjerstva
- Okulomotorna koordinacija te fina i gruba motorika
Najvažnije ukratko
- Katapult izbacuje projektil pomoću pohranjene energije, bez eksploziva.
- Savijanje ruke pohranjuje elastičnu potencijalnu energiju u gumicu i štapić; otpuštanje tu energiju pretvara u brzo gibanje.
- Brzina kuglice pri lansiranju jednaka je brzini vrha ruke u trenutku kad je prečka zaustavi.
- To su Newtonovi zakoni na djelu - veća pohranjena sila daje lakoj kuglici veće ubrzanje.
- Povijesne izvedbe (mangonel, balista, trebušet) koristile su istu ideju u vrlo različitim veličinama.
Često postavljana pitanja
Kako funkcionira katapult od štapića za sladoled?
Kad pritisnete ruku prema dolje, savijete štapić i rastegnete gumicu te tako pohranjujete elastičnu potencijalnu energiju. Otpuštanjem se ta energija oslobodi odjednom: ruka se trzne prema gore, udari o prečku i zaustavi se - no kuglica nastavlja letjeti brzinom kojom se kretao vrh ruke.
Koji su materijali potrebni za katapult od štapića?
Samo jedanaest štapića za sladoled, četiri kuhinjske gumice, plastični čep boce za posudu i pištolj za vruće ljepilo. Mala kuglica od papira odličan je i siguran projektil. Sve je jeftino i lako se nađe kod kuće.
Kako postići da katapult lansira dalje?
Povucite ruku jače prema dolje prije otpuštanja - tako pohranjujete više energije. Možete dodati i dodatnu gumicu za veću napetost, koristiti laganu kuglicu i mijenjati kut lansiranja. Lakše kuglice lete dalje od težih uz istu postavku.
Koja je razlika između katapulta i trebušeta?
Trebušet je jedna posebna vrsta katapulta. „Katapult" je opći naziv za svaku napravu koja izbacuje predmete bez eksploziva. Klasični katapult (mangonel) koristi napetost i izbacuje pod niskim kutom, dok trebušet koristi teški protuuteg za izbacivanje projektila visoko preko zidina.
Što djeca uče izradom katapulta?
To je praktična lekcija iz fizike i inženjerstva: kako se pohranjena elastična energija pretvara u gibanje, kako djeluju Newtonovi zakoni te kako kut lansiranja i masa projektila mijenjaju rezultat. Izrada razvija i finu motoriku te koordinaciju oka i ruke.
Je li izrada katapulta sigurna za djecu?
Da, uz nadzor. Jedina prava opasnost je pištolj za vruće ljepilo kojim treba rukovati odrasla osoba. Pri lansiranju uvijek koristite mekanu kuglicu od papira i ciljajte dalje od lica, kućnih ljubimaca i lomljivih predmeta.
Imate želju za još sličnih aktivnosti? Svakako pogledajte Kako napraviti Raketu od Šibica ili raketu od octa i sode bikarbone te naučite graditi različite građevine pomoću STEM inženjerstva.
