Творческое задание, страница 39 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

Творческое задание

Подготовьте сообщение по темам (на выбор):

1. «Достижение современной баллистики».

2. «Баллиста, ее конструкция и способ применения».

3. «Средневековые метательные машины».

2. «Баллиста, ее конструкция и способ применения»

Баллиста (от греческого βαλλίστρα, от βάλλω — «бросать») — это античная двухплечевая метательная машина торсионного типа, предназначенная для метания тяжелых стрел (болтов) или камней. Баллисты широко использовались в армиях Древней Греции и Рима как в полевых сражениях, так и при осаде крепостей, являясь одним из самых совершенных видов осадной техники своего времени.

Конструкция баллисты:

Основой конструкции баллисты является мощная деревянная рама, установленная на основании, которое могло быть стационарным или подвижным (на колесах). Главным элементом, обеспечивающим энергию для выстрела, были два торсионных пучка (пружины). Эти пучки изготавливались из туго скрученных жил животных, конского волоса или растительных волокон.

В каждый торсионный пучок вставлялся деревянный рычаг (плечо). Концы обоих рычагов соединялись тетивой, которая обычно изготавливалась из прочных веревок. Посередине рамы располагался специальный желоб (направляющая), по которому двигался затвор с зацепом для тетивы и местом для укладки снаряда.

Для натяжения тетивы использовался мощный ворот (лебедка) с храповым механизмом, который позволял фиксировать тетиву в натянутом положении и предотвращал ее самопроизвольное спускание. Спусковой механизм, как правило, представлял собой рычаг, освобождавший затвор. Прицеливание осуществлялось путем поворота всей установки в горизонтальной плоскости и изменения угла наклона рамы в вертикальной.

Способ применения:

Процесс подготовки баллисты к выстрелу и сам выстрел выполнялся расчетом из нескольких человек и включал следующие этапы:

1. Натяжение: Расчет с помощью ворота оттягивал тетиву назад. При этом плечи баллисты поворачивались, закручивая торсионные пучки еще сильнее и накапливая в них огромную потенциальную энергию. Формула упругой потенциальной энергии закрученного стержня выглядит как $U = \frac{1}{2} k \theta^2$, где $k$ — коэффициент крутильной жесткости, а $\theta$ — угол закручивания.

2. Заряжание: После того как тетива была отведена назад и зафиксирована храповиком, в желоб на затворе укладывался снаряд — тяжелая стрела (болт) с железным наконечником или круглый камень.

3. Прицеливание: Наводчик, используя прицельные приспособления, корректировал положение машины, наводя ее на цель.

4. Выстрел: По команде один из членов расчета приводил в действие спусковой механизм. Затвор освобождал тетиву, и накопленная в торсионных пучках энергия мгновенно высвобождалась. Плечи с огромной скоростью возвращались в исходное положение, толкая тетиву, которая, в свою очередь, разгоняла снаряд по направляющему желобу, сообщая ему высокую начальную скорость.

Эффективная дальность стрельбы баллисты могла достигать 350-450 метров, в зависимости от ее размера и типа снаряда. Это делало ее грозным оружием своего времени, способным пробивать доспехи, разрушать легкие укрепления и наносить значительный урон пехоте и кавалерии противника. С появлением и распространением пороховой артиллерии баллисты постепенно вышли из употребления.

Ответ: Представлено сообщение на тему «Баллиста, ее конструкция и способ применения», раскрывающее устройство и принцип действия данной античной метательной машины.