Catapulta

Temps de preparació de l’activitat:

Dificultat : Mitjana

Precaució : amb la Silicona Calenta

Una mica d’Història abans de començar

La catapulta és un instrument militar que va aparèixer a l’antiga Grècia al voltant de al segle IV.  d C. per derrotar muralles i poder envair ciutats.

Van aparèixer tants tipus de catapulta, que cada lloc geogràfic li donava un nom diferent.

La Catapulta té el seu origen en l’arc i la fletxa. La idea de llançar coses lluny per atacar va ser desenvolupant-se i va acabar apareixent la Ballesta i la resta d’artilleria.

El seu principi bàsic és tirar projectils el més lluny possible. De vegades els projectils eren molt pesats o anaven molt carregats. Hi havia tot tipus de projectils, des serps venoses, pedres enormes, fins a animals morts.

Material :

  • Palets de fusta, mínim 6.
  • Gomes de pollastre, mínim 5.
  • Silicona calenta. Si no tens silicona calenta, en Abacus trobaràs silicona freda per a nens.
  • Tap d’ampolla de plàstic.
  • Pilota de ping-pong.

Passos a seguir :

1. Escull 4 pals de fusta i uneix-los posant una goma de pollastre a cada extrem. Ha de quedar així:

 

 

2. Ara agafa un altre pal i posa-l a la meitat dels pals, perquè tingui forma de creu. Has de passar 2 gomes perquè aguanti bé. Fixa’t en el dibuix i veuràs com el resultat és en forma de creu.

 

 

 

 

 

3. Finalment posa l’últim pal de l’altre costat i úneix-lo amb una goma de pollastre.

 

 

4. Per acabar, enganxa el tap de l’ampolla de plàstic a l’extrem amb la silicona.

 

 

I et quedarà així:

 

 

5. Si vols pots decorar la catapulta per personalitzar-la.

 

 

I ja pots jugar !!!

Nosaltres, hem  convertit el joc en un experiment d’observació amb aquest joc :

Has d’agafar:

Cinta de pintor i un retolador.

La idea és que posis una línia de partida, des d’on tiraràs amb la catapulta i que marquis amb un senyal, amb la cinta de pintor, on cau el primer bot, per veure la distància.

 

 

Aquí tens foto de tots els tirs realitzats pels nens. Hem posat els seus noms i el tipus de projectil usat en cada tir.

 

 

Catapultes amb variacions:

Una vegada que has provat de tirar amb la pilota de ping-pong, pots fer variacions.

Variació de mida de la Catapulta:

Per exemple, pots fer la catapulta més alta. En lloc de 4 palets pots posar-li 6 o 7 i observar si els trets van més lluny.

També pots fer una catapulta mini.

Variació dels projectils:

En lloc d’utilitzar la pilota de ping-pong, pots fer una pilota de paper i embolicar-la amb cinta de pintor. Segur que la distància del tir varia. Recordeu-vos de marcar a terra!

Quin altre tipus de projectil pots posar?

Qualsevol cosa serveix! Cerca entre les teves coses … .per exemple una goma d’esborrar, un mitjó…etc i prova la distància.

Observant, estàs començant a investigar i a aprendre directament dels resultats.

 

 

Fes tirs diferents:

Una vegada que has provat de fer diferents variacions de mida de la catapulta i dels projectils, pots tirar de moltes maneres :

-amb els ulls tancats

-amb un pegat

-intentar fer cistella en una galleda

-buscar que reboti primer a la paret i caigui en una galleda, etc …

És un joc molt divertit!

 

Explicació :

La catapulta és la primera màquina militar on s’usa la força de gravetat i la caiguda de pesos per donar l’energia necessària a un projectil.

Aquestes màquines emmagatzemen energia per alliberar-la en un xut, mitjançant el següent procés:

  1. Emmagatzemem una energia a la catapulta, anomenada energia potencial (EP).
  2. La màquina, per transmetre aquesta energia emmagatzemada al projectil, necessita gastar part d’aquesta energia emmagatzemada – moviment de braç de palanca, desplaçament de la fona, fregament de les cordes, etc ..
  3. El projectil rep l’energia potencial que no ha estat gastada per la catapulta i surt disparat, amb una energia anomenada energia cinètica (EC) – energia d’un objecte que es desplaça- de la qual dependrà la distància que abarqui i el seu temps de vol .

El Tir Parabòlic:

També és interessant saber que quan el projectil surt disparat, ho fa en forma de paràbola . El tir parabòlic es compon de 2 moviments simultanis, tal com ho descriu Galileu Galilei en la seva obra Diàleg sobre els Sistemes del Món (1633 ). Aquests moviments són: el vertical i l’horitzontal.

El tret d’un projectil es comporta igual que el tir d’una pilota de futbol.

La velocitat del projectil depèn d’aquests 2 moviments: el moviment horitzontal , en l’eix X, i el moviment vertical, en l’eix Y. A més també depèn de la força i de l’angle del llançament.

La velocitat horitzontal és constant ja que és un moviment uniforme.

La velocitat vertical, en canvi, disminueix per la gravetat al pujar fins arribar a 0 en el punt més alt; després la velocitat torna a créixer per la gravetat.

 

Diferents tipus de catapultes:

 

Catapulta de tensió:

 

La Catapulta de Tensió és la primera a ser utilitzada. Aquest tipus de catapulta fa servir l’arc personal per tensar la corda. Els primers arcs solien ser de metall, fusta o banya.

L’energia queda emmagatzemada a la corda. Al tensar, els projectils surten disparats de la cullera gegant.

A l’augmentar la mida de la catapulta es poden llançar projectils a distàncies cada vegada més grans i de major pes.

Catapulta de Torsió:

 

Aquesta catapulta funciona gràcies a les cordes que té a la base.

Aquestes catapultes obtenen la seva energia a través de la torsió de les seves cordes, ja siguin tendons d’animals, crinera de cavall o fins i tot cabell de dona (només si era necessari).

Al desembolicar, l’energia de les cordes s’allibera i mou el braç llançador que tira el projectil.

Per ajustar la distància de llançament cal torçar les cordes que hi ha a la part inferior. Això es fa gràcies als pivots. Això s’ha de fer per igual i a el mateix temps en tots dos costats.

D’aquesta manera, l’energia acumulada en el procés de torsió allibera una quantitat d’energia suficient per llançar el projectil a la distància desitjada.

 

Catapulta de contrapès:

 

 

Aquest tipus de catapulta és el més eficient, comparat amb els dos anteriors, ja que una vegada “falcada”, no perdia ni tenia “fugues” ni disminució de l’energia (com en el cas de les dues anteriors). Pel que podia mantenir-se falcada el temps necessari i esperar el moment oportú per disparar-la, sense detriment de la seva energia.

 

Deixa un comentari

Your email address will not be published. Required fields are marked *

×