Armas de cerco antigas e Engenharia do século
XXI
Equipe Cerco 21
A equipe Cerco
21 é formada por dois engenheiros portugueses chamados Mario e Pedro, cujos
sobrenomes não são identificados no texto. Especializados na recriação de
aparelhos medievais de artilharia, que tem como principio básico o lançamento
oblíquo, iniciam seu texto dizendo que existem vários modelos de máquinas de
cerco, mas que, no século XIV, estas foram sendo substituídas por artilharias
pirobalísticas, como por exemplo, o canhão de pólvora.
Com grande
embasamento histórico, eles nos colocam a par de todo o contexto no qual tais
máquinas foram criadas. Mostram, também, que antes da invenção das armas de
fogo elas eram utilizadas para lançamentos, tanto rápidos e curtos, quanto
lentos e longínquos sendo, desta forma, indispensáveis em qualquer batalha.
Nos parágrafos
seguintes, a equipe passa a explicar cada tipo de artilharia criada, começando
pela artilharia de tensão. Ela consistia na obtenção de energia a partir de uma
mola. A estrutura básica de todas as artilharias de tensão é a transformação da
força em energia elástica para, finalmente, energia cinética, por meio de um
arco. Porém, estes arcos eram enormes e muito fortes; tão grandes que nenhum
braço humano conseguiria armar, logo, foi necessária a criação de uma nova “máquina”,
transformando o simples arco em uma catapulta de tensão.
Em seguida
a equipe explica a artilharia de tração, que se trata de um mecanismo de
artilharia que obtém sua energia a partir de um peso e/ou força muscular. Seu
funcionamento é simples: “o braço menor de uma alavanca é puxado para fornecer ao braço mais
comprido o ímpeto necessário para lançar o projétil tão longe quanto possível
[...] mas tinha pouca precisão”. Nesse mesmo subitem, Pedro e Mario explicam
sobre as artilharias de contrapeso, que possuem o mesmo mecanismo das citadas a
cima, mas, pelo fato do braço menor da alavanca ser puxado para baixo pela
força da gravidade, possuem maior precisão. É o caso do Trebuchet, a maior
artilharia já criada. Ela não era muito usada por ser muito grande e difícil de
transportar e montar no campo de batalha, apesar de ter um efeito devastador e
amedrontar os inimigos.
A equipe
Cerco 21 mostra uma detalhada explicação sobre artilharia de torção, que obtém
energia por meio da torção de rolos de corda, feitos de pelos de animais ou de
tendões, já que na época ambos possuíam as melhores propriedades elásticas.
Como exemplo de Artilharia de Torção, Mário e Pedro citam a Balista, uma
máquina semelhante a uma besta (arco e flecha horizontal, disparado por
gatilho) em escala significantemente maior, que atira grandes dardos (os
Scorpios) com alta precisão, pelo fato de ser lançado em alta velocidade.
Quando os soldados giram as alavancas da balista, o material elástico é
esticado, armazenando energia de forma muito lenta, até que toda essa força é
liberada subitamente, fazendo com que o Scorpio preso ao elástico seja lançado
em alta velocidade, transformando o dardo em uma arma fatal. Ao contrário da
maioria das máquinas de artilharia, a Balista era usada contra infantaria, não
contra castelos e muralhas.
Os
engenheiros citam também a catapulta, que usa o mesmo princípio de torque, mas o seu alcance prático é obtido
por uma típica trajetória de curva parabólica, usando como munição
pedras, ao invés de dardos. Diferente da balista, as pedras são lançadas com
mais altura e menos velocidade, sendo ideal para ultrapassar muralhas. Outra
diferença é que a catapulta usa somente uma alavanca para aplicar força ao
material elástico, arremessando o projétil para cima, enquanto a balista
utiliza duas alavancas, aplicando mais força e lançando o projétil para frente.
No final
do Texto, os autores citam a importância dessas máquinas para a engenharia,
visto que eram extremamente modernas e bem projetadas para a época em que eram
utilizadas, embora tenham sido desenvolvidos pelos gregos, na tentativa e erro.
Por fim, foram os romanos quem as aperfeiçoaram, usando matemática, geometria e
física.
No subitem
chamado “a Matemática por trás disto tudo”, Mario e Pedro utilizam o conceito
de movimento oblíquo para determinar até onde suas criações conseguem lançar um
projétil, com que força será lançado e chegará a seu destino, dependendo
totalmente do ângulo que será estabelecido.
Para isso, eles comprovam duas formulas físicas que determinam a
velocidade de lançamento do projétil em engenhos de torção, e engenhos de
contrapeso, respectivamente:
Onde F = força aplicada; x = distância percorrida pela corda da posição disparada ou pelo
contrapeso da sua altura máxima até à altura mínima; M = massa do contrapeso; m
= massa do projétil; g = aceleração
da gravidade.
Logo após isso, a Equipe nos apresenta as equações balísticas, as quais
“dizem-nos o alcance de um
projétil com base no ângulo e velocidade de saída. Em termos muito simples
podemos decompor o movimento de um projétil nos seus movimentos horizontais e
verticais”, sendo
x o movimento horizontal e y o movimento
vertical.
Eles ainda apresentam aos leitores um gráfico de como
funciona o movimento de um projétil lançado por qualquer uma dessas máquinas de
cerco, que constitui-se em um lançamento oblíquo, no qual o projétil atinge sua
altura máxima e depois volta a cair. Como esse projétil não é lançado do solo,
sempre há uma altura (y) relativa, sua velocidade inicial não será igual a
zero, tanto é que no exemplo dado, ela é igual a 1,0.
Portanto,
de maneira bem simples eles apresentam a parte história dos engenhos,
tornando-se mais complicada a parte física, pois depende de conceitos
anteriores de forças, como por exemplo, a força gravitacional, de entendimento
de parábolas, entre outros artifícios. De maneira simplificada temos a imagem a
seguir, de uma catapulta, que ao lançar um projétil esse descreve um movimento
oblíquo:
Bibliografia:
resistores
