Comment construire un trébuchet (échelle 1 mètre)?
Vous pouvez construire vous-même des versions plus petites d'un trébuchet pour en apprendre davantage sur la physique qui les sous-tend.
Un trébuchet est un appareil utilisé au Moyen Âge pour lancer des objets très lourds sur les adversaires pendant la bataille. Les trébuchets fonctionnent en utilisant un système de contrepoids transformant l'énergie de chute de l'extrémité arrière en un lancement à grande vitesse d'un projectile lourd. Vous pouvez construire vous-même des versions plus petites d'un trébuchet pour en apprendre davantage sur la physique qui les sous-tend. Les outils électriques sont impliqués dans la création de cet appareil, alors assurez-vous d'avoir la supervision appropriée d'un adulte si nécessaire.
Partie 1 sur 3: construire la base
- 1Rassemblez le matériel nécessaire. Pour construire la base, vous aurez besoin des outils suivants: marteau, perceuse électrique, foret de 2,50 cm, 10 clous, 12 vis à bois et une scie. N'oubliez pas que les outils électriques sont dangereux; soyez toujours prudent et ayez la surveillance d'un adulte si nécessaire. Les fournitures pour la base actuelle comprennent:
- 2 morceaux de bois de 5,1 cm × 10,2 cm (2 po × 4 po), 91 cm de long
- 2 morceaux de bois de 5,1 cm × 10,2 cm (2 po × 4 po), 30 cm de long
- 2 morceaux de bois de 5,1 cm × 10,2 cm (2 po × 4 po), 58 cm de long
- Contreplaqué 1 ⁄ 4 pouces (0,64 cm) qui est entre 20-61 centimètres (51-61 cm) carré
- 1 morceau de bois plat (peut être du contreplaqué) de 10-30 centimètres (25-30 cm) de large et 91 centimètres (91 cm) de long pour servir de plinthe
- Tige de 2,50 cm de diamètre, 38 centimètres (38 cm) de long
- 2 crochets à oeil
- 2Coupez le contreplaqué carré en deux en diagonale. Le contreplaqué doit être coupé en triangles. Ces triangles serviront de supports pour stabiliser le trébuchet lors de son utilisation. À l'aide d'une scie sauteuse ou d'une scie à table (selon ce qui est disponible), coupez le carré d'un coin à l'autre en passant par le centre.
- Si vous ne disposez pas d' une scie ou une scie sauteuse, de nombreux magasins de rénovation domiciliaire se couper du bois pour vous avant de prendre la maison.
- 3Construisez le premier support latéral. Mesurez 33 centimètres (33 cm) à partir de l'extrémité gauche d'un des morceaux de bois de 36 pouces (91 cm) de long et faites une marque. Placez le centre du morceau de bois de 23 pouces (58 cm) de long perpendiculairement au morceau de bois de 36 pouces (91 cm) de long à la marque que vous avez faite.
- Posez l'une des pièces en forme de triangle sur ces supports de manière à ce que la base du triangle soit alignée horizontalement avec le bas du morceau de bois de 36 po (91 cm).
- Fixez 1 vis à chaque coin et 2-3 vis le long de chaque côté du triangle.
- 4Réalisez le second support latéral avec le même processus. Utilisez le même processus détaillé ci-dessus, mais faites-le dans une image miroir. Cela garantira que lorsque vous construisez la base, les deux supports seront orientés dans la même direction et les triangles en bois seront tournés vers l'extérieur.
- Lorsque les deux côtés sont construits, alignez-les et assurez-vous qu'ils sont des images miroir identiques l'un de l'autre.
- 5Attachez les morceaux de bois de 12 po (30 cm) entre les supports. Tenez les supports latéraux vers le haut, en vous assurant que les pièces de bois triangulaires sont tournées vers l'extérieur. Placez un morceau de bois de 12 po (30 cm) de long entre chaque côté des extrémités des supports. À l'aide de la perceuse, fixez les pièces ensemble avec 2 vis de chaque côté.
- À ce stade, la base est presque terminée. Vous devriez avoir une base rectangulaire avec 2 supports verticaux.
- 6Percez des trous de 2,50 cm dans le haut des bras de support. Mesurez environ 5 centimètres (5,1 cm) du haut de chaque bras et percez un trou d'environ 2,50 cm de diamètre. Assurez-vous que la tige de goujon passe dans les trous. Si ce n'est pas le cas, agrandissez les trous.
- Vous ne voulez pas que le trou soit trop grand parce que vous voulez que la tige du goujon soit sécurisée.
- 7Vissez la plinthe au trébuchet. Placez la plinthe au-dessus du bas de la base. Espacez uniformément les clous le long des bords et martelez-les pour le fixer en place. Vous pouvez également visser la plinthe en place si vous préférez.
- Vissez 2 crochets à œil dans l'extrémité avant de la plinthe du trébuchet à environ 20 centimètres (20 cm) l'un de l'autre.
Percez un petit trou dans l'extrémité arrière du bras oscillant à environ 2,50 cm de l'extrémité.
Partie 2 sur 3: construire le bras
- 1Rassemblez le matériel nécessaire. Un trébuchet fonctionne avec un système de contrepoids. En plus des matériaux énumérés, vous aurez besoin de quelque chose de lourd pour servir de contrepoids. Vous pouvez utiliser des poids à main, une brique ou un petit seau que vous pouvez remplir au besoin pour faire varier le poids. Pour construire le bras de lancement du trébuchet, vous aurez besoin des fournitures suivantes:
- Marteau
- Morceau de bois de 5,1 cm × 10,2 cm (2 po × 4 po) de 102 cm de long
- 5 mètres (1,5 m) de ficelle
- Un morceau de tissu de 10 po × 6 po (25 cm × 15 cm) pour faire une pochette
- 2 crochets à oeil
- 1 long clou fin avec la tête enlevée
- 2Percez un trou à 25 centimètres (25 cm) du haut du morceau de bois de 2 po × 4 po (5,1 cm × 10,2 cm). Ce trou doit être suffisamment grand pour que la tige du goujon y passe et tourne sans frottement. Mesurez 25 cm du haut du morceau de bois de 100 cm (40 po) de long et faites une marque. Faites le trou à cette marque de 10 po (25 cm) légèrement plus grand que le diamètre de la tige de goujon (2,50 cm).
- Testez la rotation en plaçant la tige dans le morceau de bois de 2 po × 4 po (5,1 cm × 10,2 cm). Si le morceau de bois de 2 po × 4 po (5,1 cm × 10,2 cm) tourne sans résistance, le trou est assez grand.
- L'extrémité la plus proche de la prise est l'extrémité arrière du bras oscillant.
- 3Attachez les crochets à œil à l'avant du bras oscillant. Un crochet à œil servira de point d'attache pour la ficelle et la pochette tandis que l'autre crochet à œil fera partie de la gâchette. Vissez le premier crochet à œil dans l'extrémité du bras oscillant, en bas. Vissez le deuxième crochet à œil dans le bas du bras oscillant à environ 2,50 cm de l'extrémité.
- Enfoncez le premier crochet à œil dans l'extrémité jusqu'à ce que seule la boucle du crochet dépasse.
- 4Insérez le clou au milieu de l'extrémité avant du bras oscillant. Assurez-vous que la tête du clou a été complètement retirée. Lorsque le trébuchet se lance, la ficelle sur le clou doit pouvoir s'envoler du clou et elle ne pourra pas le faire si elle se coince sur la tête. La tête peut être retirée à l'aide d'un outil Dremel.
- Enfoncez le clou dans l'extrémité plate du bras oscillant, approximativement au milieu.
- Pliez-le légèrement vers l'avant pour que la corde reste en place jusqu'à ce que le trébuchet soit lancé. L'angle du virage devra être optimisé à l'aide de lancements d'essais et d'erreurs.
- 5Fixez un contrepoids à l'extrémité arrière du bras oscillant. Le contrepoids le plus facile à attacher est un petit seau. Vous pouvez varier facilement le poids sur le dos en mettant plus ou moins de pierres à l'intérieur. Percez un petit trou dans l'extrémité arrière du bras oscillant à environ 2,50 cm de l'extrémité. Passez de la ficelle dans le trou et attachez le seau en place.
- Vous voulez que le seau pende verticalement tout en restant près du bras. Attachez-le de manière à ce qu'il pende à environ 1 à 5 centimètres (2,5 à 5,1 cm) du haut du bras.
- Remplissez le seau de pierres ou de gros morceaux de métal.
- Alternativement, vous pouvez attacher un poids lourd tel qu'un poids à main de 9 kg (9,1 kg) directement à l'extrémité du bras.
- 6Attachez la pochette à bandoulière au bras. Coupez les coins du morceau de tissu de 10 po × 6 po (25 cm × 15 cm) de sorte que les bords les plus courts de la pochette soient légèrement effilés. Cela permet de bien contenir l'objet et de le laisser se libérer correctement lors du lancement. Faites de petits trous au milieu des bords les plus courts.
- Attachez un morceau de ficelle de 27 pouces (69 cm) à une extrémité de la pochette et faites une petite boucle à l'autre extrémité de la ficelle. Accrochez la boucle sur l'ongle au bout du bras. Cette pièce est plus longue pour tenir compte de la boucle.
- Attachez un morceau de ficelle de 61 cm (24 po) à l'autre extrémité de la pochette. Attachez l'autre extrémité de la ficelle au deuxième œillet (celui qui dépasse encore du bois). La pochette doit pendre uniformément à l'arrière du bras lorsque vous avez terminé.
Vissez le deuxième crochet à œil dans le bas du bras oscillant à environ 2,50 cm de l'extrémité.
Partie 3 sur 3: assemblage et utilisation du trébuchet
- 1Rassemblez le matériel nécessaire. Pour finir le trébuchet et l'assembler, vous aurez besoin d'un cintre, de pinces coupantes et de ficelle. Ce sont les derniers matériaux nécessaires à la réalisation du trébuchet.
- Le cintre doit être en fil de fer afin que vous puissiez le manipuler pour la gâchette.
- Si vous n'avez pas de coupe-fil, trouvez un autre outil qui coupera le cintre.
- Vous pouvez utiliser autant ou aussi peu de ficelle que vous le souhaitez pour la gâchette.
- 2Fixez le bras oscillant à la base. Positionnez le bras oscillant entre les deux supports de la base et faites glisser la tige du goujon en place. Cela sécurisera le bras oscillant en place. Sans la gâchette en place, le contrepoids à l'arrière fera remonter le bras.
- Encore une fois, assurez-vous que le bras oscillant peut tourner librement autour de la tige du goujon.
- 3Faites un déclencheur de cintre. Redressez un cintre et coupez une longueur d'environ 38 centimètres (38 cm) de long. Faites une petite boucle à une extrémité du fil et attachez une ficelle à la boucle. Abaissez le bras oscillant du trébuchet pour que le contrepoids soit en l'air. Faites passer l'extrémité droite du cintre dans le premier crochet de la base, puis dans le crochet avant du bras oscillant, puis dans le deuxième crochet de la base.
- Tirer sur la ficelle libère le bras oscillant et lance tout ce qui se trouve dans la poche.
- 4Ajustez la longueur des ficelles de la pochette au besoin. Une fois que tout est configuré et prêt pour le lancement, vous pouvez ajuster la longueur des ficelles attachées à la pochette. Enroulez l'extrémité autour du clou à l'extrémité du bras oscillant et redressez la pochette de manière à ce qu'elle repose directement sur le dessus de la plinthe.
- Vous voulez que les deux jeux de cordes aient à peu près la même longueur et que la pochette se trouve près de l'extrémité de la plinthe.
- 5Appuyez sur la gâchette pour lancer le trébuchet. Chargez la pochette avec quelque chose de rond comme une balle de tennis ou de baseball. Lorsque la cargaison est bien en place, reculez et appuyez sur la gâchette. Si le clou est positionné à l'angle correct, vous devriez voir la balle voler dans les airs.
- Modifiez l'angle du clou au besoin pour obtenir la meilleure distance de lancement. L'essai et l'erreur sont le meilleur moyen d'y parvenir.
- L'ajout d'objets plus lourds au contrepoids vous permettra de lancer des objets plus lourds et/ou de lancer des objets plus loin.
- Ne vous tenez pas devant le bras de lancement lorsque vous le relâchez. Cela pourrait vous frapper au visage et vous blesser.
- Dans les premiers tests, le lancer peut être imprévisible; rester à l'écart de toutes les pièces mobiles.
- Marteau
- Perceuse électrique
- Foret de 2,50 cm
- ~10 ongles
- ~12 vis à bois
- Vu
- 2 morceaux de bois de 5,1 cm × 10,2 cm (2 po × 4 po), 91 cm de long
- 2 morceaux de bois de 5,1 cm × 10,2 cm (2 po × 4 po), 30 cm de long
- 2 morceaux de bois de 5,1 cm × 10,2 cm (2 po × 4 po), 58 cm de long
- Contreplaqué 1 ⁄ 4 pouces (0,64 cm) qui est entre 20-61 centimètres (51-61 cm) carré
- 1 morceau de bois plat (peut être du contreplaqué) de 10-30 centimètres (25-30 cm) de large et 91 centimètres (91 cm) de long pour servir de plinthe
- Tige de 2,50 cm de diamètre, 38 centimètres (38 cm) de long
- 2 crochets à oeil
- Petit seau (ou petit objet lourd pour servir de contrepoids)
- Morceau de bois de 5,1 cm × 10,2 cm (2 po × 4 po) de 102 cm de long
- 5 mètres (1,5 m) de ficelle
- Un morceau de tissu de 10 po × 6 po (25 cm × 15 cm) pour faire une pochette
- 1 long clou fin avec la tête enlevée
- Un cintre
- Coupe-fil
- 1 mètre (0,30 m) de long morceau de ficelle
Certaines choses que vous devriez également vérifier sont les dimensions du trébuchet, le poids du projectile, les roues du trébuchet et le vent.
- Le meilleur endroit pour lancer le trébuchet, surtout un de cette taille, est à l'extérieur. Le lancement à l'intérieur peut entraîner des dommages matériels.
- Soyez prudent lorsque vous travaillez avec des outils: scies, marteaux, perceuses, etc. Portez des lunettes de protection pour éviter les blessures accidentelles aux yeux.
- Assurez-vous que personne ne se tient devant le trébuchet pendant le lancement.
Questions et réponses
- Combien de poids peut-il lancer?Cela dépend des poids à l'autre extrémité. Habituellement, vous voulez que le contrepoids soit de 3 à 4 lb de plus que le projectile. Ma suggestion est de tester différents rapports *P-poids à *C-poids. La tige de goujon se brisera si elle est trop chargée, donc si vous la testez, assurez-vous d'avoir des extras.
- Comment puis-je le construire avec des bâtons de Popsicle?Les bâtons de popsicle sont un matériau très inefficace pour construire un trébuchet car ils se cassent facilement.
- Si je double les mesures, est-ce que je pourrai toujours construire un trébuchet?Oui, vous le ferez.
- Quel est le plus lourd que je peux faire le contrepoids?Cela dépend de la force du bras. Vous devriez tester avec un morceau du même matériau.
- Lorsque nous tirons le trébuchet, la balle atterrit à 2 mètres devant lui. Comment puis-je obtenir plus de distance?Vérifiez l'élingue et le bras de levier. La longueur et l'angle fonctionnent ensemble pour créer la libération du projectile. Afin de faire parcourir au projectile une distance plus longue, une distance plus courte, plus haut dans les airs ou plus bas dans les airs, expérimentez avec la fronde et le bras de levier. Certaines choses que vous devriez également vérifier sont les dimensions du trébuchet, le poids du projectile, les roues du trébuchet et le vent.
- Jusqu'où l'objet sera-t-il projeté?Cela dépend simplement de ce que vous faites et ne faites pas, de la longueur du bras, du poids du contrepoids par rapport au poids du projectile, du vent, du terrain, etc.
- Quelles sont les dimensions du produit final?14" x 36" x 27". Eh bien, c'est une approximation sans compter la pièce supplémentaire du bras de levier qui colle. Les 2" ajoutés à la pièce de 12" comptent la largeur du bois auquel il est attaché, ce qui ressortirait comme 14", tandis que les 4" ajoutés au morceau de bois de 23" rendraient ses mesures 27".
- Où attacher les ficelles?Attachez les ficelles au bras et connectez-le à la base de la planche. Cela aidera le projectile à parcourir la distance maximale.
- Où puis-je trouver les morceaux de bois?La plupart des quincailleries ont du bois de 2" sur 4", mais plus long que ce dont vous avez besoin, vous l'achetez donc et le coupez à la bonne longueur. Si vous n'avez pas de quincaillerie à proximité, essayez de voir si vous avez une décharge de bois gratuite à proximité.
Questions sans réponse
- D'où doit provenir le contrepoids sur un trébuchet?
Les commentaires (4)
- Tu m'as tellement aidé!
- J'étais en train d'échouer à l'histoire du monde et elle m'a accordé le crédit supplémentaire de construire un trébuchet, alors je l'ai fait, et maintenant je passe!
- La description du bois à utiliser m'a permis de visualiser une technique de construction.
- Les images étaient géniales.
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