The above picture of the mangonel i

The above picture of the mangonel is what people are most familiar with when they think of catapults. The mangonel consists of an arm with a bowl-shaped bucket attached to the end. In this bucket a payload is placed. Upon release, the arm rotates at a high speed and throws the payload out of the bucket, towards the target. The launch velocity of the payload is equal to the velocity of the arm at the bucket end. The launch angle of the payload is controlled by stopping the arm using a crossbar. This crossbar is positioned so as to stop the arm at the desired angle which results in the payload being launched out of the bucket at the desired launch angle. This crossbar can be padded to cushion the impact.

The mangonel was best suited for launching projectiles at lower angles to the horizontal, which was useful for destroying walls, as opposed to the trebuchet which was well suited for launching projectiles over walls.

However, the mangonel is not as energy efficient as the trebuchet for the main reason that the arm reaches a high speed during the launch. This means that a large percentage of the stored energy goes into accelerating the arm, which is energy wasted. This is unavoidable however, since the payload can only be launched at high speed if the arm is rotating at high speed. So the only way to waste as little energy as possible is to make the arm and bucket as light as possible, while still being strong enough to resist the forces experienced during launch.

The physics behind a mangonel is basically the use of an energy storage mechanism to rotate the arm. Unlike a trebuchet, this mechanism is more direct. It consists of either a tension device or a torsion device which is directly connected to the arm.

The figure below illustrates a mangonel in which the energy source is a bent cantilever, which is a form of tension device. This can consist of a flexible bow-shaped material, made of wood for example.

The point P in the figure is the pivot axle, attached to the frame, about which the arm rotates.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ภาพข้างบนของ mangonel เป็นสิ่งที่ผู้คนคุ้นมากที่สุดเมื่อพวกเขาคิดว่า catapults Mangonel ประกอบด้วยของแขนกับถังรูปชามที่แนบท้าย ส่วนของข้อมูลที่ถูกวางไว้ในกลุ่มนี้ เมื่อปล่อย แขนหมุนที่ความเร็วสูง และพ่นสิ่งที่เตรียมไว้ออกจากกลุ่ม สู่เป้าหมาย ความเร็วการเปิดตัวของสิ่งที่เตรียมไว้เท่ากับความเร็วของแขนที่สุดกลุ่มนั้น เปิดมุมของสิ่งที่เตรียมไว้จะถูกควบคุม โดยหยุดแขนใช้ท่อนเหล็ก ท่อนเหล็กนี้อยู่เพื่อหยุดแขนที่มุมต้องซึ่งผลลัพธ์ในส่วนของข้อมูลที่ถูกเปิดตัวออกมาของกลุ่มที่ต้องเปิดมุม ท่อนเหล็กนี้สามารถมีเบาะให้เบาะรองผลกระทบ Mangonel สุดเหมาะสำหรับเปิดตัวมาที่มุมล่างจะแนว ซึ่งมีประโยชน์สำหรับทำลายกำแพง ตรงข้ามกับ trebuchet ซึ่งเหมาะสมสำหรับการเปิดตัวมาผ่านผนัง ได้ อย่างไรก็ตาม mangonel ได้เป็นพลังงานที่มีประสิทธิภาพเป็น trebuchet ที่สำหรับเหตุผลหลักที่แขนถึงความเร็วสูงในช่วงเปิดตัว ซึ่งหมายความ ว่า ร้อยละใหญ่ของพลังงานเก็บไว้จะเร่งแขน ซึ่งเป็นพลังงานที่สูญเสีย จึงหลีกเลี่ยงไม่ได้อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสิ่งที่เตรียมไว้สามารถเท่านั้นสามารถเปิดใช้ที่ความเร็วสูงถ้าแขนสามารถหมุนที่ความเร็วสูง ดังนั้น วิธีเดียวที่จะเสียพลังงานน้อยที่สุดคือการ ทำให้แขนและกลุ่มที่อ่อนที่สุด ก็ยัง แข็งแรงพอที่จะต้านทานกองกำลังที่มีประสบการณ์ในช่วงเปิดตัว ฟิสิกส์หลัง mangonel เป็นพื้นการใช้กลไกการจัดเก็บพลังงานการหมุนแขน ต่างจาก trebuchet กลไกนี้ได้โดยตรงมากขึ้น จะประกอบด้วยอุปกรณ์ความตึงเครียดหรือแรงบิดอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อโดยตรงกับแขน รูปด้านล่างแสดง mangonel ซึ่งแหล่งพลังงานเป็นแบบ cantilever โค้ง ซึ่งเป็นรูปแบบของอุปกรณ์ความตึงเครียด นี้อาจประกอบด้วยวัสดุยืดหยุ่นรูปโบว์ ทำจากไม้เช่น P จุดในภาพคือ เพลาสาระสำคัญ กับกรอบ ที่แขนหมุน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ภาพด้านบนของเครื่องยิงหิน คือสิ่งที่คนส่วนใหญ่จะคุ้นเคยกับเมื่อพวกเขาคิดว่าของหนังสติ๊ก ใช้เครื่องยิงหินประกอบด้วยแขนกับชามรูปถังที่แนบท้าย . ในถังนี้เป็นระเบิดที่ถูกวางไว้ เมื่อปล่อย แขนหมุนที่ความเร็วสูงและโยนระเบิดจากถังไปสู่เป้าหมายการเปิดตัวของความเร็วเท่ากับความเร็วของแขนที่ถังท้าย เปิดตัวมุมของแขนจะถูกควบคุมโดยการใช้คาน คานนี้ตั้งอยู่เพื่อหยุดแขนที่มุมที่ต้องการ ซึ่งส่งผลให้อัตราการเปิดของถังที่ ที่ต้องการ เปิดมุม คานนี้จะเป็นเบาะเพื่อรองรับผลกระทบ .

ใช้เครื่องยิงหินก็เหมาะที่สุดสำหรับการเปิดตัวขีปนาวุธที่มุมล่างแนวนอน ซึ่งเป็นประโยชน์ในการทำลายกำแพง เป็นนอกคอก Trebuchet ซึ่งเหมาะสำหรับการเปิดตัวขีปนาวุธข้ามกำแพง

แต่ เครื่องยิงหิน ไม่ได้เป็นพลังงานที่มีประสิทธิภาพเป็น Trebuchet สำหรับเหตุผลหลักที่แขนถึงความเร็วสูงในช่วงเปิดตัวซึ่งหมายความ ว่า เปอร์เซ็นต์ขนาดใหญ่ของพลังงานที่เก็บไว้ไปขึ้นแขน , ซึ่งเป็นพลังงานสูญเปล่า นี้จะหลีกเลี่ยงไม่ได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอัตราสามารถเปิดตัวที่ความเร็วสูงถ้าแขนหมุนที่ความเร็วสูง ดังนั้นวิธีเดียวที่จะกำจัดเป็นพลังงานน้อยที่สุด คือ เพื่อให้แขนและถังเป็นแสงที่เป็นไปได้ในขณะที่ยังคงแข็งแกร่งพอที่จะต้านทานกองทัพมีประสบการณ์ในช่วงเปิดตัว

ฟิสิกส์ที่อยู่เบื้องหลังเครื่องยิงหินโดยทั่วไปคือการใช้กลไกการจัดเก็บพลังงานเพื่อหมุนแขน ซึ่งแตกต่างจากเครื่องยิงหิน กลไกนี้คือโดยตรงมากขึ้น มันประกอบด้วยทั้งแรงบิดอุปกรณ์หรืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อโดยตรงไปยังแขน

รูปด้านล่างแสดงให้เห็นเครื่องยิงหิน ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานเป็นโค้งสะพาน ซึ่งเป็นรูปแบบของเครื่องแรง นี้จะประกอบด้วยความยืดหยุ่นโค้งรูปวัสดุทำจากไม้ เป็นต้น

จุด P ในรูปคือหมุนเพลา แนบกับเฟรม ซึ่งแขนหมุน