Las catapultas utilizan palancas, contrapesos y los principios del movimiento de proyectiles para lanzar sus cargas útiles. El brazo que lanza la catapulta actúa como una palanca y tiene un cubo en el extremo que contiene el proyectil deseado. El contrapeso, cuando se libera, permite el lanzamiento de la catapulta.
Algunos modelos de catapultas incluyen barras transversales que evitan que el brazo se mueva más allá de cierto ángulo. Al controlar la distancia que puede moverse el brazo, influye cuando se lanza el proyectil y, por lo tanto, el ángulo de lanzamiento. Un ángulo de lanzamiento más alto proporciona más altura pero menos distancia horizontal.
Una catapulta se basa en el torque, que es una función de la longitud del brazo y la velocidad a la que se mueve, para proporcionar un momento angular al proyectil. Después de que la carga útil abandona la catapulta, las únicas fuerzas que actúan sobre él Gravedad y resistencia al viento. Por lo tanto, al calcular el movimiento, se aplican las ecuaciones cinemáticas estándar. Por ejemplo, determinar el rango requiere conocimiento de la velocidad horizontal y el ángulo de lanzamiento, así como el tiempo de vuelo.
La fórmula para la velocidad horizontal es vx = cos (theta) Vo, o el coseno del ángulo de lanzamiento multiplicado por la velocidad original. Entonces, se requiere el tiempo de vuelo. El tiempo de vuelo de la cabina se puede encontrar con la fórmula 2vy /g, donde g es 9.8 y vy es la velocidad vertical, o la velocidad original multiplicada por el seno del ángulo de lanzamiento. Finalmente, multiplicando la velocidad horizontal por el tiempo de vuelo se obtiene el rango.
