1. Potentiële energie opslaan:

* Elastische potentiële energie: Katapulten zoals trebuchets gebruiken een lange arm met een zwaar contragewe gewicht. Wanneer je de arm terugtrekt, rek je een sterk materiaal zoals hout of metaal uit. Deze stretching slaat elastische potentiële energie op, vergelijkbaar met een uitgerekte rubberen band.

* Gravitationele potentiële energie: In het geval van een trebuchet wint het zware contrage -gewicht de zwaartekracht potentieel energie omdat het tot een hogere positie wordt verhoogd.

2. Potentiële energie vrijgeven:

* Release en transformatie: Wanneer de katapult wordt vrijgegeven, wordt de opgeslagen potentiële energie omgezet in kinetische energie.

* Elastisch potentieel voor kinetisch: De uitgerekte arm komt terug en brengt de elastische potentiële energie over in kinetische energie van de arm en het projectiel.

* Gravitationeel potentieel voor kinetisch: In het geval van een trebuchet daalt het zware contragewe licht, waardoor zijn zwaartekrachtpotentiaal energie wordt veranderd in kinetische energie. Deze kinetische energie wordt vervolgens overgebracht naar de arm en het projectiel.

3. Lancering van het projectiel:

* Kinetische energieoverdracht: De kinetische energie van de arm wordt overgebracht naar het projectiel en lanceert deze met hoge snelheid vooruit.

Samenvattend voert een katapult de volgende energietransformaties uit:

* Potentiële energie (elastisch of zwaartekracht) -> Kinetische energie -> Projectielkinetische energie

factoren die de lancering beïnvloeden:

* armlengte en kracht: Een langere, sterkere arm slaat meer elastische potentiële energie op, wat resulteert in een grotere lanceringssnelheid.

* Countergewicht massa: Een zwaardere tegengewicht slaat meer zwaartekrachtpotentiaal energie op, wat leidt tot een krachtigere lancering.

* Projectielmassa en grootte: De massa en vorm van het projectiel beïnvloeden zijn kinetische energie en traject.

Interessante opmerking: De efficiëntie van een katapult is niet perfect. Er gaat wat energie verloren door wrijving en luchtweerstand. Katapulten zijn echter opmerkelijk efficiënt in het omzetten van opgeslagen energie in krachtige projectiellanceringen.