1. Stockage d'énergie potentielle:
* Énergie potentielle élastique: Les catapultes comme les trébuchets utilisent un long bras avec un contrepoids lourd. Lorsque vous reculez le bras, vous étirez un matériau fort comme le bois ou le métal. Cet étirement stocke l'énergie potentielle élastique, semblable à une bande de caoutchouc étirée.
* Énergie potentielle gravitationnelle: Dans le cas d'un Trebuchet, le contrepoids lourd gains de l'énergie potentielle gravitationnelle car elle est élevée à une position plus élevée.
2. Libérer l'énergie potentielle:
* Libération et transformation: Lorsque la catapulte est libérée, l'énergie potentielle stockée est convertie en énergie cinétique.
* potentiel élastique à cinétique: Le bras étiré recule, transférant l'énergie potentielle élastique en énergie cinétique du bras et du projectile.
* potentiel gravitationnel à cinétique: Dans le cas d'un Trebuchet, le contrepoids lourd tombe, transformant son énergie potentielle gravitationnelle en énergie cinétique. Cette énergie cinétique est ensuite transférée sur le bras et le projectile.
3. Lancement du projectile:
* Transfert d'énergie cinétique: L'énergie cinétique du bras est transférée au projectile, la lançant vers l'avant à grande vitesse.
En résumé, une catapulte effectue les transformations d'énergie suivantes:
* Énergie potentielle (élastique ou gravitationnelle) -> Énergie cinétique -> Projectile Energy Kinetic
Facteurs affectant le lancement:
* Longueur et résistance du bras: Un bras plus long et plus fort stocke une énergie potentielle plus élastique, résultant en une plus grande vitesse de lancement.
* Masse contrepoids: Un contrepoids plus lourd stocke une énergie potentielle plus gravitationnelle, conduisant à un lancement plus puissant.
* masse et taille de projectile: La masse et la forme du projectile affectent son énergie cinétique et sa trajectoire.
Remarque intéressante: L'efficacité d'une catapulte n'est pas parfaite. Une certaine énergie est perdue en raison de la frottement et de la résistance à l'air. Cependant, les catapultes sont remarquablement efficaces pour convertir l'énergie stockée en lancements de projectiles puissants.
