Cómo construir un trebuchet

Introducción

Objetivo:	Construye un modelo de trebuchet para lanzar un malvavisco
Años:	Secundaria y superior
Preocupaciones de seguridad:	El pegamento caliente puede quemarlo. Tenga cuidado y no se ponga nada en la piel. Nunca lance una carga útil a nadie, pueden lastimarse incluso si el objeto es pequeño.
Hora:	Una hora

¿Has leído alguna vez una historia ambientada en la época medieval? A pesar de carecer de la tecnología moderna que tenemos hoy, la gente en la época medieval pudo crear algunas armas serias. El trabuquete es similar a una catapulta, capaz de lanzar objetos grandes como piedras sobre los altos muros del castillo para causar daño al enemigo.

Un trabuquete se basa en la energía almacenada debido a la altura o la energía potencial gravitacional (GPE). El trabuquete tiene un brazo con un gran contrapeso en un lado y la carga útil u objeto para lanzar en el otro. La carga útil se baja, elevando el contrapeso. Cuando se libera la carga útil, el contrapeso cae y su energía almacenada lanza la carga útil.

Hoy, vamos a construir un modelo de trebuchet que lanzará un malvavisco para estudiar cómo se puede convertir GPE en energía cinética o energía debido al movimiento. Para una revisión de la energía antes de comenzar, puede consultar esta lección: Energía cinética a energía potencial: Relación en diferentes tipos de energía

Materiales

• 8 palitos de helado
• Un lápiz
• Un marcador
• Hoja de cartón grueso de un pie cuadrado
• Pegamento caliente
• tijeras
• Un clip
• Un pie de cuerda
• 3 pequeñas bandas de goma
• Una pajita de plástico grande
• Uno o más mini malvaviscos
• Una batería AA o más grande

Pasos

¡¡Consejo de Seguridad!! El pegamento caliente puede quemarle la piel, tenga cuidado.

1. Primero, necesitas construir tu marco. Pega dos palitos de helado en forma de ‘X’ donde la parte superior es un poco más pequeña que la inferior. Repita para hacer dos ‘X’.

2. A continuación, use las tijeras para cortar un palito de paleta por la mitad. Pega cada mitad en la parte inferior de las ‘X’ para hacer un marco A.

3. Ahora, debe adjuntar sus marcos A al cartón. Sostenga el marco A hacia arriba y use el marcador para marcar dónde se insertará un palito de paleta en el cartón. Corta dos rebanadas en el cartón con unas tijeras para crear un soporte para el primer marco A.

4. Ahora, use el lápiz para medir qué tan lejos debe estar el otro marco A. El lápiz debe poder descansar en la pequeña ‘v’ en la parte superior de cada marco A.

5. Marque dónde debe ir el segundo marco A, luego corte ranuras en el cartón como lo hizo con el primer marco A.

6. Pegue su marco A en las ranuras.

7. Ahora, corte un trozo de popote de plástico de aproximadamente 1 ” de largo. Pase el lápiz a través de la pajita.

8. A continuación, coloque el lápiz en forma de ‘v’ pequeña en la parte superior del marco A. Asegúrelos al marco A con una pequeña banda de goma a cada lado.

9. Con unas tijeras, corte dos muescas en los lados de un extremo de otro palito de paleta. Esto le ayudará a colocar el contrapeso.

10. Pegue este palito de helado a la pajita del lápiz con otra banda de goma. También puede agregar pegamento caliente si necesita más apoyo.

11. A continuación, ate una cuerda alrededor de la pila AA y cuélguela del palito de paleta en las ranuras de modo que apenas toque el suelo cuando esté suspendida.

12. Ahora, despliegue el borde del clip para que tenga forma de gancho. Use pegamento caliente para pegarlo al extremo opuesto del brazo del palito de paleta.

13. Ate una cuerda pequeña, de aproximadamente 3 ” de largo alrededor del malvavisco y cuélguela del gancho.

Configuración de Trebuchet

¡¡Consejo de Seguridad!! Nunca apunte un proyectil (ni siquiera un pequeño malvavisco) a otra persona o animal.

14. ¡Ahora su catapulta está lista para la acción! Tira del malvavisco hacia abajo y luego déjalo volar.

Solución de problemas

Si su estructura no es lo suficientemente estable, considere agregar más palitos de helado como refuerzo o aplicar más pegamento caliente. Si su malvavisco aún no vuela, puede agregar un contrapeso más pesado, como una piedra o una batería más grande.

Preguntas de discusión

¿Por qué se lanzó el malvavisco cuando soltó la cuerda?

¿Qué crees que pasaría si utilizaras un contrapeso más pesado y por qué?

Cómo funciona

Cuando tiras del malvavisco hacia abajo, levanta el contrapeso. La batería ahora tiene GPE. Pero, cuando sueltas el malvavisco, la gravedad hace que el contrapeso caiga hacia el suelo.

Según la ley de conservación de la energía, la energía nunca se puede crear ni destruir, solo se puede convertir entre tipos. Para revisar esta ley, consulte esta lección: Conservación de la energía mecánica.

Entonces, GPE disminuye a medida que cae el contrapeso y se convierte en energía cinética ya que se está moviendo. Dado que el contrapeso está unido a la carga útil mediante el palito de paleta, la carga útil también se mueve, lo que hace que el malvavisco se vaya volando.