Юный техник, 2007 № 12 | страница 33
Проверить всю эту нехитрую алгебру можно, если сделать настольную модель фрондиболы с рычагом из легкой и прочной метровой деревянной линейки, закрепленной на оси так, чтобы был возможен поворот на 45° (см. рис. 2). Тогда снаряд пролетит максимальное расстояние под самым выгодным углом к горизонту.
Модель фрондиболы из деревянной линейки метровой длины.
Расстояние от оси до точки крепления приводного груза равно 140 мм. Опускаясь, он разовьет скорость 1,4 м/с. Снаряд же, помещенный на длинном конце линейки в 860 мм от оси, разовьет скорость 8,6 м/с и пролетит около 8 м.
Для повышения дальности можно увеличить длину рычага. Но не следует забывать, что и сам рычаг при выстреле движется с большой скоростью, а после должен быть заторможен. При этом возникает удар по специально предназначенной для этого поперечной перекладине.
Как выяснили при испытании фрондиболы французские любители старины, удар этот быстро разрушает машину.
Чтобы избежать увеличения массы рычага, древние конструкторы на конце его прикрепляли пращу — кусок кожи с парой веревок. Под действием центробежной силы веревки натягивались, рычаг как бы удлинялся и дальность камнеметания резко возрастала. Воспользуемся этим способом и мы. Это позволит довести дальность броска примерно до 15 м.
Добавим, что на камни, выпущенные при помощи модели фрондиболы, «коридор малых сопротивлений» не распространяется. За время полета они теряют четвертую часть своей энергии.
Полиспаст — система из подвижных и неподвижных блоков — изобретен Архимедом. С тех пор он чаще всего применяется для подъема тяжестей. В полиспасте вес поднимаемого груза равномерно распределяется по веревкам, делится между ними. Потому, чтобы при помощи полиспаста удержать или поднять какой-либо груз, достаточно приложить силу, равную лишь небольшой части его веса.
Этим однажды воспользовался Архимед в «рекламных», можно сказать, целях. Он закрепил полиспаст на берегу, а его подвижную часть привязал к галере, на которой находился царь и 40 человек свиты, и потянул за свободный конец веревки полиспаста. Архимед не только вытащил галеру из воды, но и долго еще тащил ее по земле.
Для увеличения дальности стрельбы к длинному плечу рычага фрондиболы прилаживали пращу.
Поднимая груз полиспастом, мы во столько же раз проигрываем в пути и скорости, во сколько выигрываем в силе. Однако, если выпустить веревку из рук, то она помчится вверх со скоростью, намного превышающей скорость опускания груза. На это редко обращали внимание. Но в конце 1970-х годов в Англии был создан блочный спортивный лук. По концам дуги лука крепилась ось подвижных блоков. Проходящая по блокам веревка играла роль тетивы, толкающей стрелу. В отличие от обычной тетивы концы ее закреплялись на стержне, укрепленном у середины дуги.
