1. Almacenamiento de energía potencial:
* Energía potencial elástica: Catapultos como Trebuchets usan un brazo largo con un contrapeso pesado. Cuando retira el brazo, estira un material fuerte como la madera o el metal. Este estiramiento almacena energía potencial elástica, similar a una banda de goma estirada.
* Energía potencial gravitacional: En el caso de un trebuchet, el contrapeso pesado gana energía potencial gravitacional a medida que se eleva a una posición más alta.
2. Liberación de energía potencial:
* Liberación y transformación: Cuando se libera la catapulta, la energía potencial almacenada se convierte en energía cinética.
* potencial elástico a la cinética: El brazo estirado vuelve hacia atrás, transfiriendo la energía potencial elástica a la energía cinética del brazo y el proyectil.
* potencial gravitacional a cinético: En el caso de un Trebuchet, el contrapeso pesado cae, transformando su energía potencial gravitacional en energía cinética. Esta energía cinética se transfiere al brazo y al proyectil.
3. Lanzamiento del proyectil:
* Transferencia de energía cinética: La energía cinética del brazo se transfiere al proyectil, lanzándolo hacia adelante con alta velocidad.
En resumen, una catapulta realiza las siguientes transformaciones de energía:
* Energía potencial (elástica o gravitacional) -> Energía cinética -> Energía cinética de proyectil
Factores que afectan el lanzamiento:
* Longitud y fuerza del brazo: Un brazo más largo y más fuerte almacena más energía potencial elástica, lo que resulta en una mayor velocidad de lanzamiento.
* Misa contrapeso: Un contrapeso más pesado almacena más energía potencial gravitacional, lo que lleva a un lanzamiento más poderoso.
* masa y tamaño de proyectil: La masa y la forma del proyectil afectan su energía cinética y trayectoria.
Nota interesante: La eficiencia de una catapulta no es perfecta. Se pierde algo de energía debido a la fricción y la resistencia al aire. Sin embargo, las catapultas son notablemente eficientes para convertir la energía almacenada en poderosos lanzamientos de proyectiles.
