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ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DE CHIMBORAZO

APLICACIN DE LA FISICA

CATAPULTAINTEGRANTES:JOSELYN AGUIRREALEJANDRO GALINDODANNY MEDINAPAOLA SILVA

HISTORIAHistoria Se cree que la catapulta fue desarrollada alrededor del ao 400 a de C. en la Ciudad griega de Siracusa, por ingenieros y artesanos en el reinado de DionysiusI. Las catapultas se mencionan en Atenas en el ao 360 y 350 a. de C. Ya en el 330 se entrenaban a los hombres jvenes rutinariamente en su uso. Durante estos aos, la artillera aparece haber sido considerada como arma defensiva. La ms grande de stas mquinas era capaz de lanzar 100 libras de piedras a ms de trescientas yardas. Estas mquinas fueron extremadamente complicadas en su construccin y debido a su tamao eran tambin difciles de transportar. Para remediar este problema los romanos crearon el Onagro, la mquina de sitio que la mayora de la gente asocia hoy a la palabra. La catapulta fue creada principalmente para derribarmurallas enemigas y tomar por asalto los castillos.

Se dice que los primeros en usarla con este fin fueron los griegos, aunque es discutible. Las catapultas son armas de asedio que fueron utilizadas en las guerras y conflictos de la Edad Media. Las primeras catapultas se empleaban a distancias largusimas, lo que haca muy difcil su construccin y posterior uso. Esto oblig a los creadores e ingenieros a trabajar en su forma, peso, tamao, diseo y movilidad, pues eran armas necesarias en los grandes combates. De esta forma se logr obtener una catapulta ms liviana, ms fcil de manejar y trasladar, hacindose partcipes de las batallas.La catapulta fue la primera mquina militar en la cual se utiliz la fuerza de gravedad y la cada de pesos, para impartir la energa necesaria a un proyectil.CLASES DE CATAPULTAClasesDependiendo del tipo de proyectil que lanzaban, el tamao, el lugar geogrfico, el tiempo, etc. se les llamaba de diferentes maneras. Podemos clasificarlas segn su sistema de poder, en el cul encontramos catapultas de torsin, contrapeso, tensin y traccin.

Las catapultas de torsin

Son aquellas que son accionadas gracias a la fuerza almacenada al "torcer", una madeja de cuerdas, tendones o crin de caballo, segn la poca de que se trate. Los romanos fueron los perfeccionistas de este tipo de catapulta. Algunos ejemplos de este tipo son: Las ballestas romanas, los Onagros, el escorpin.

Las catapultas de tensin

Son las que funcionan gracias a que almacenan su energa, al ser tensado un arco de metal, Madera o cuerno y fueron las primeras en hacer su aparicin, ya que descienden directamente de los arcos manuales. Algunas catapultas de asalto romanas utilizaban este sistema desde la primera centuria antes de Cristo, con algunas variantes.

Catapultas de contrapesoFue un invento aparentemente reciente.Esta catapulta funcionaba a base de un contrapeso, con una masa muy superior al peso del proyectil, en el caso del Trebuchet con una relacin que variaba de 80 a 100 veces. La ventaja de este tipo de maquina de guerra, con respecto a las anteriores, es que poda almacenar la energa sin cambios ni fugas. Cosa que las anteriores, no podan ya que con el tiempo iban perdiendo su fuerza y elasticidad, incluso daarse si no eran disparadas en un corto periodo de tiempo.

Catapultas de traccin Esta catapulta funciona a base del impulso humano y su principio es muy parecido al del trebuchet; es decir, utilizan la palanca y la honda para aumentar la fuerza de salida del proyectil. Esta catapulta fue sin duda el antepasado del Trebuchet, ya que es natural Su evolucin.El Trebuchet fue una de las armas favoritas en la edad media, se cree que fue un invento de los chinos y que de ah se extendi a los rabes va Persia, para posteriormente llegar a Europa donde se desarrolla la versin pesada de contrapeso. Tena una ventaja con respecto a sus primos contemporneos, y era que poda lanzar diferentes tipos de proyectiles; desde rocas, animales muertos en descomposicin, hasta mensajes, sobre las murallas de las fortificaciones y castillos. Su ingeniera demostraba varios principios fsicos bsicos y su arquitectura era muy simple y elegante.

FuncionamientoFuncionamiento

Las catapultas ms primitivas disponan de un brazo con forma de cuchara en el extremo para situar y lanzar el proyectil, pero las ltimas versiones antes de la aparicin de la plvora usaban una honda para lanzar el proyectil. El tipo ms eficaz de catapulta era el trabuquete, que funcionaba mediante la fuerza de la gravedad. Un contrapeso se izaba mediante unas cuerdas, y una vez situado el proyectil, se soltaban las cuerdas y el contrapeso, ms pesado que dicho proyectil, lo lanzaba. Las primeras catapultas fueron en forma de una enorme resortera u honda planeada por Alejandro Magno y sus ingenieros para poder derribar las murallas del imperio persa.

Los griegos tenan una enorme honda que lanzaba enormes flechas por medio de cuerdas elsticas, luego ese modelo fue modificado para lograr lanzar piedras usando la energa de cuerdas elsticas ms la energa de otras cuerdas de tensin. Los modelos ms grandes estaban montados sobre fuertes plataformas de madera; el gatillo o impulsor de este tipo de ballesta se tensaba mediante cuerdas hasta quedar sujeto con un gancho. Otro tipo de catapulta aplicaba el principio de torsin para lanzar piedras u objetos pesados sobre murallas y fosos: unas cuerdas enrolladas con tornos para echar hacia atrs el mecanismo impulsor. Tambin se utilizaban catapultas ms pequeas, que eran porttiles.procesoProceso Las catapultas permitan lanzar proyectiles de 40 a 100 kg a 300 o 400 m de distancia. Estas mquinas almacenan energa para liberarla en un disparo, mediante el siguiente proceso:

. Almacenan una energa en la catapulta, llamada energa potencial (EP). La mquina, para transmitir esa energa almacenada al proyectil, necesita gastar parte de esa energa almacenada (movimiento del brazo de palanca, desplazamiento de la honda, rozamiento de las cuerdas). El proyectil recibe la energa potencial que no ha sido gastada por la catapulta ysale disparado, con una energa denominada energa cintica (EC), energa de un objeto que se desplaza), de la cual depender la distancia que alcance y su tiempo de vuelo.

DesarrolloMateriales Madera ClavosMartilloResorte rustico Pegamento de maderaPintura Para iniciar la construccin primero definimos las dimensiones de nuestra catapulta para esto vamos a proceder a cortar la madera de la siguiente manera:

2 listones de 29 cm4 listones de 18 cm2 listones de 12 cmlistn de 14 cm1 listn de 22 cm2 listones de 11 cm

Ahora procedemos a armar la catapulta con clavos para esto colocamos como base los listones de 29 cm en cuya parte inferior clavamos los 2 listones de 18 cm uno encada extremo. As mismo clavamos en la parte superior de los 2 listones de 29 cm los 2 listones de 18 cm. Luego clavamos en los 2 extremos de los listones de 12 cm el listn de 14 cm. Despus realizamos 1 agujero en cada listn de 12 cm a uno de sus extremos a una distancia de 1 cm. Posteriormente realizamos un agujero en el listn de 22 cm a una distancia de 1 cm y lo introducimos en el listn cilndrico. A continuacin introducimos el listn cilndrico de 14 cm en los agujeros de los 2 listones de 12 cm. Procedemos a clavar los 2 listones de 12 cm en la base a una distancia de 9.5 cm de cualquiera de sus extremos procurando que mantengan una posicin lo ms recta posible. Para tener una mejor fijacin o estabilidad clavamos los listones de 11 formando un ngulo recto con la base y los 2 listones de 12 cm. Finalmente colocamos el resorte y procedemos a pintar.

ConclusionesHemos demostrado la conservacin de la energa en la catapulta como una aplicacin de la fsica en el campo de la dinmica .Construimos una catapulta basndonos en el trabajo de la catapulta presente en el funcionamiento de su brazo.Identificamos la energa potencial y cintica presentes en el movimiento.Recomendaciones Buscar fuentes de consulta tales como libros, videos ,documentales .Analizar la informacin correctamente para poder llegar al origen de la creacin de la catapulta.Antes de iniciar la construccin de una catapulta defina su tipo de acuerdo a sus necesidades.Definir correctamente las dimensiones de las partes de la catapulta para posteriormente realizar un correcto ensamble de las partes.Utilizar un resorte rustico para poder alcanzar una mayor distancia en el lanzamiento del objeto