Comment construire une catapulte puissante

La puissance d'une catapulte peut se rapporter à la solidité de son cadre ou à sa capacité à résister aux utilisations répétées ou elle peut aussi se rapporter à sa force de lancement des projectiles. Cependant, en sachant comment construire le cadre de l'engin, vous pouvez comprendre comment en construire un plus solide et lancer des projectiles plus loin avec plus de force. En utilisant des principes de base de l'ingénierie, vous pouvez fabriquer une grande catapulte tout seul ou vous pouvez aussi vous en servir pour construire un modèle réduit.

Partie 1

Partie 1 sur 4:

Se préparer à la construction

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Procurez-vous le matériel. Pour être sûr de construire la meilleure catapulte et la plus sure, vous devez trouver des matériaux solides et résistants qui vont supporter les forces extrêmes que développe l'engin en lançant ses projectiles. Il existe de nombreux matériaux que vous pouvez utiliser pour la construction, mais en voici quelques-uns dont vous allez surement avoir besoin :
- un manche à balai ou une manivelle
- du rembourrage
- du contreplaqué (de 6 à 12 mm d'épaisseur, 40 x 45 cm)
- de la corde (solide et élastique de préférence, par exemple de la corde de sport)
- des vis et des écrous
- des poids (facultatif)
- du bois (de préférence dur, comme du bois de chêne)
  - par exemple, 2 pièces de 90 cm, 1 pièce de 80 cm, 4 pièces de 40 cm et 1 pièce de 45 cm ^{[1]XSource de recherche}
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Réfléchissez à la base et aux poids. Puisque la catapulte fait appel à des forces puissantes pour lancer des projectiles, vous allez avoir besoin d'une plateforme forte et solide pour le lancement en plus de bases résistantes et stables. De mauvaises bases peuvent vous faire rater votre cible et casser votre catapulte.
- Les catapultes de torsion (l'appellation technique d'une catapulte normale) étaient construites auparavant avec des côtés renforcés et lourds, car cela permettait des projectiles plus lourds, une force de tension plus importante et une meilleure stabilité ^{[2]XSource de recherche}.
Pour la base de cette catapulte, vous allez avoir besoin d'une base en planches supportées par des triangles en contreplaqué. Pour préparer les supports, prenez une pièce rectangulaire de contreplaqué de 6 à 12 mm d'épaisseur et de 40 x 45 cm et coupez-la dans la diagonale en deux triangles de même taille.
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Choisissez le bon matériau pour le bras. On utilisait traditionnellement du bois d'épicéa ou de pin pour le bras de la catapulte, car ce sont des bois légers et résistants. Demandez conseil dans une scierie pour savoir si ces options ne coutent pas trop cher et si c'est le cas, renseignez-vous à propos d'autres solutions, par exemple :
- un tuyau épais en PVC
- un tuyau en métal (léger et solide)
Vous allez avoir besoin d'une corde de torsion pour donner suffisamment de force au bras de la catapulte. Plus vous allez l'entortiller, plus la force de torsion sera forte, plus vous donnerez de puissance à la catapulte. La force de torsion que vous pouvez atteindre n'est limitée que par la force des matériaux que vous avez utilisés pour fabriquer la catapulte ^{[3]XSource de recherche}. Pour fabriquer les manches de torsion, prenez un manche à balai et découpez-le en deux morceaux de 40 cm.
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Partie 2

Partie 2 sur 4:

Monter la base

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Positionnez la planche de 90 cm sur l'établi de travail ou sur une autre surface solide. Posez celle de 45 cm en angle droit sur la pièce de 90 cm à 40 cm du bout et vissez-la en place ^{[4]XSource de recherche}.
Posez-le sur les deux planches. Le côté à 45 cm de la planche de contreplaqué doit être à la verticale de la planche de 90 cm, sa base va en être parallèle et sa diagonale devrait s'étendre sur toute la distance entre les deux extrémités de la planche. Vissez le triangle en place sur la planche. Cela permet d'obtenir un des pieds de la base de la catapulte.
Attachez l'autre triangle de contreplaqué. De la même façon que vous avez construit le côté droit, mettez la planche de 90 cm et de 45 cm en angle droit aux deux extrémités de la planche plus longue et vissez le triangle de contreplaqué par-dessus avec la base parallèle à la planche de 90 cm.
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Reliez le côté gauche et droit de la base. Servez-vous de vos deux planches de 40 cm, vissez le côté gauche et droit avec la base du triangle et la base de la planche de 90 cm qui forment le fond tout en laissant l'hypoténuse (la diagonale) face sur le dessus ^{[5]XSource de recherche}. Utilisez des vis longues pour vous assurer que le cadre est solide.
- N'utilisez pas de clous sur cette partie du cadre. Ils sont plus sensibles à la pression que la catapulte va mettre dessus et ils pourraient se détacher avec le temps.
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Partie 3

Partie 3 sur 4:

Construire le bras

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Maintenant que vous avez construit le cadre, vous pouvez commencer à travailler à la construction du bras. Le dessus de la catapulte va présenter les planches de 45 cm pointées vers le haut et les planches de 90 cm posées sur les côtés.
Vissez le montant transversal ^{[6]XSource de recherche}. Au point le plus haut des planches verticales de 45 cm, vissez une autre planche de 45 cm entre les deux pour former le montant transversal de la catapulte. Le haut du montant doit être à niveau avec le haut des planches verticales de 45 cm.
Prenez votre planche de 80 cm et mesurez 6 cm depuis l'un des bords. Percez un trou de 1 cm sur le côté étroit de la planche sur toute son épaisseur.
Vissez un bol en plastique au centre de la partie plate de la planche. Il devrait se trouver du côté opposé au trou que vous venez de percer sur la planche. Vous pouvez aussi essayer avec d'autres matériaux ou dispositifs, par exemple un panier, un saladier ou une boite.
Percez un trou de 2 cm de chaque côté de la base à l'extrémité du support triangulaire. Ce trou doit être centré à 15 cm de l'extrémité de la planche de 90 cm où le bout des triangles en contreplaqué devrait aussi se trouver. Mesurez ensuite 6 cm depuis le bord du bas de l'engin et percez.
Vous allez le faire fonctionner en tirant et en le faisant descendre après avoir appliqué de la tension sur la corde que vous allez passer à travers le cadre. À l'endroit où le bras rejoint le montant transversal, vous devriez y ajouter du rembourrage, comme des serviettes pliées ou plusieurs couches de chiffons. Cela empêchera l'engin de s'abimer lorsque vous allez actionner le bras qui va entrer en contact avec le montant transversal.
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Partie 4

Partie 4 sur 4:

Installer la corde

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Installez la corde sur le bras. Vous allez avoir besoin de 6 m de corde pour l'enrouler sur le bras. Enroulez-la autour du manche à balai, puis passez-la par le trou sur le côté droit de la base à travers le trou que vous avez percé dans le bras, en la faisant ressortir par le côté opposé de la base et par le deuxième bout de manche à balai. Passez-la tout autour de la deuxième poignée, puis ressortez-la à travers le cadre de votre premier bout de manche où vous allez l'enrouler une nouvelle fois. Recommencez les mêmes étapes plusieurs fois ^{[7]XSource de recherche}.
- Lorsque vous choisissez votre corde, essayez de trouver un matériau solide, mais légèrement élastique. La corde de sport comme la corde de parachute est une excellente option ^{[8]XSource de recherche}.
- Passez la corde plusieurs fois dans le cadre et le bras pour vous assurer qu'elle est bien sécurisée au cadre.
- Pendant que vous l'enroulez, ne vous inquiétez pas de savoir si elle est assez tendue ou pas. Lorsque vous actionnerez les manches, elle va se tendre et appliquer la force de projection.
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Faites passer la corde par-dessus et par-dessous. Une fois que vous l'avez fait passer plusieurs fois par la base de la catapulte et par le bras pour maintenir en place ces deux pièces, partez du deuxième manche, ramenez le bout de la corde autour du deuxième manche en faisant une boucle qui passe par le trou dans le cadre et sous le bras en passant par le trou de l'autre côté et en faisant une boucle autour du premier manche. Recommencez ces étapes en faisant suivre chaque passage au-dessus du bras par un passage en dessous à chaque boucle de la corde autour du cadre.
- Cela devrait ressembler à des huit avec la corde où vous pouvez voir le point où elle se rejoint. Plus vous ajoutez de tours de cordes en la passant dessus et dessous, plus la tension et la force de la catapulte vont devenir fortes.
- Après l'avoir fait tenir au bras et au cadre, vous ne devez pas continuer de la faire passer à travers le bras. Pour obtenir la tension nécessaire au lancement du projectile, vous devez terminer en passant par les trous du cadre, autour des morceaux du manche à balai en faisant des boucles en passant par-dessus et par-dessous le bras.
- Assurez-vous que les boucles restent bien attachées autour des manches.
Lorsque vous arrivez au bout de la corde, enroulez-le autour de la corde sur l'un des côtés de la catapulte avant de le faire passer par-dessus et de recommencer de l'autre côté. Maintenant, vous pouvez y faire un nœud en vous assurant qu'il ne se défasse pas pour en plus garder la corde bien rangée.
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Ajoutez un arrêt au bras. Pendant que vous enroulez les manches, la torsion de la corde va entrainer le bras vers le haut jusqu'à ce que la tension le retienne contre le montant transversal. Tout d'abord, laissez le bras reposer complètement dans sa position de lancement et demandez-vous où il serait plus approprié d'installer l'arrêt, puis percez un trou et fixez-y le crochet.
- En installant un arrêt à l'arrière du cadre, vous n'aurez pas à tirer le bras en arrière pour lancer vos projectiles. Il vous suffira de relâcher l'arrêt après avoir appliqué la tension nécessaire et le bras va partir en avant en s'arrêtant au niveau du montant pour libérer les projectiles.
Les manches devraient être de chaque côté de la base de la catapulte, parallèles aux planches de 90 cm et fixés au cadre et au bras avec la corde. Tournez les manches pour créer la torsion dans la corde ^{[9]XSource de recherche}. Cela va appliquer une tension sur la catapulte, ajoutez les projectiles dans le bol, tournez les manivelles faites des morceaux de balai, libérez le mécanisme et lancez les projectiles.
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Conseils

Gardez le bras à un angle de 45 degrés par rapport au sol au moment du lancement à moins que vous lanciez au-dessus du sol. Par exemple, si le projectile est lancé à 1 m du sol, l'angle optimal va être de 44,6 degrés. Il va diminuer au fur et à mesure que la hauteur de la catapulte augmente.
Les triangles sont des formes excellentes de soutien pour renforcer l'appareil. Les triangles équilatéraux sont les plus solides. Si vous construisez une catapulte et si elle n'est pas solide, ajoutez des supports triangulaires.

Avertissements

Rangez l'engin dans un lieu sûr, les enfants qui jouent avec une catapulte sans être surveillés par leurs parents pourraient se blesser ou blesser les autres.
Éloignez le plus possible votre visage du bras.

Éléments nécessaires

2 planches de 90 cm, 1 planche de 80 cm, 4 planches de 40 cm et 1 planche de 45 cm
Une pièce rectangulaire de contreplaqué (entre 6 et 12 mm d'épaisseur, 40 x 45 cm) coupée en diagonale pour obtenir deux triangles
Un manche à balai coupé en deux morceaux de 40 cm (pour faire office de manivelle)
Un crochet ou une pince (pour le bras)
Un marteau
Une perceuse (avec les mèches appropriées)
De la corde (solide et élastique de préférence, comme de la corde de sport)
Un tournevis
Des vis (de 6 cm de long si possible)
Des poids (facultatif)