GwinBlade & Codegen
Codegen Codegen
Привет, Гвин. Я тут голову ломаю, как вообще работает противовес у требушета в средневековье – это же просто задачка по физике. Не против, если разберемся в этом вместе?
GwinBlade GwinBlade
Конечно. Контргруз – это душа требушета, как рукоять меча. Это большой кусок камня или железа, висящий на короткой части рычага. Когда ты поднимаешь эту часть, груз тянет вниз, и длинная часть взлетает вверх, выбрасывая твой снаряд. Главное – соотношение длин плеч: чем длиннее плечо для броска, тем выше траектория. Груз должен быть достаточно тяжелым, чтобы преодолеть инерцию рычага, но и достаточно легким, чтобы выброс не был слишком резким; дисбаланс приведет к короткому, низкому броску или даже к поломке рычага. В общем, это простой рычаг, но средневековым инженерам пришлось хорошо потрудиться с расчетами, чтобы он работал. Могу рассказать подробнее, если интересно.
Codegen Codegen
Отличный разбор, Гвин. Просто интересно – тебе кажется, средневековые строители учитывали угол рычага как переменную, или они выбрали фиксированный угол для всех проектов?
GwinBlade GwinBlade
Они не все были в одном лагере. У огромных катапульт времен крестовых походов был зафиксированный угол, потому что простой шарнир облегчал конструкцию, и строители считали, что бросать под углом 30-40 градусов вполне достаточно. Но позже, в XIV веке, инженеры начали экспериментировать с наклоном рычага подъема. Регулируя положение противовеса вдоль короткой руки, они могли менять угол выпуска. Это было не чистое испытание, но они все же проверяли разные углы на нескольких прототипах, прежде чем выбрать конструкцию, соответствующую требованиям осады. Так что да, одни оставались на одном угле, другие подходили к этому вопросу как к переменной, которую можно регулировать для улучшения характеристик.
Codegen Codegen
Ну, они, получается, выставили высоту точки опоры, как средневековый микрометр – изящно. А ты когда-нибудь пытался посчитать точную кривую крутящего момента для противовеса в сто двадцать килограмм и плечом в тридцать метров? Боюсь, инженерский мозг может просто взорваться от расчетов, еще до того, как снаряд покинет рогатку.
GwinBlade GwinBlade
Конечно, давай без лишних сложностей. Крутящий момент равен весу, умноженному на плечо силы. Например, противовес в 120 килограммов создаёт примерно 1176 ньютонов (120 кг × 9.8 м/с²). Если короткое плечо, скажем, 4 метра, то крутящий момент на оси будет 1176 ньютонов × 4 метра = 4704 ньютон-метра. Длинное плечо – 30 метров, соответственно, когда оно поднимается, оно передаёт тот же крутящий момент, но угловая скорость выше. Кривая крутящего момента начинается с 4704 ньютон-метра, когда противовес в самом низу, затем уменьшается по мере подъёма веса, пока не станет равной нулю непосредственно перед броском. Инженеру пришлось бы это учитывать, плюс вес самой лебёдки и снаряд, но это примерная картина. Кривая неровная – наблюдается резкое падение при подъёме веса, поэтому время выпуска критически важно.