投石機為什麼能將石頭髮射出去

利用槓桿原理。

拋石機拋石機的種類很多，通常簡稱的拋石機指的是配重式拋石機。與彈射器不同，拋石機是利用配重物的重力發射。出現於戰國初期，使用至元朝末年，主要用於圍攻和防守要塞。拋石機的機架兩支柱間有固定橫軸，上有與軸垂直的槓桿，可繞軸自由轉動。

槓桿短臂上固定一個重物，長臂末端有彈袋（類似投石帶的套子）用於裝彈。發射時，用絞車把長臂向後拉至幾乎水平，突然放開，石袋即迅速升起。

當短臂重錘完全落下時，投射物從彈袋中沿約45度角飛出。30公斤的石彈射程約140-210米，100公斤的石彈射程約40-70米。操作原理這種器械的投射力來自沉重的配重物的重力，而不像投石機和弩炮那樣來自於繩索的扭力。大約自12世紀中葉起，拋石機就在很大程度上取代了投石機。

對於拋石機的偏好可能是由於它可以將重達300磅（136kg)的石彈投射出去，比起最大型的投石機所能發射的石彈要沉5～6倍。約瑟夫斯時代的投石機所發射的石彈毫無疑問可以摧毀塔樓和雉堞——這要集中多台投石機長期密集轟擊才行。可是由拋石機所發射的一塊重達200-300磅（91-136kg）的石彈就足以撼動最為堅固的磚石結構的防禦工事。拋石機主要用於摧毀堡壘護牆的上部結構，結果就可以用雲梯或其他方式越過城牆。

而投石機，由於其射程較長，主要用於給城鎮防禦工事內部的人員或住宅造成破壞。通過在一定尺寸的模型上的實驗以及其他來源，我發現，最大號的拋石機——其杆臂長度接近50英尺（15.24米），配重達到2萬磅（9.07噸），能夠將200-300磅的石彈投射出300碼遠（274米）。照我的觀點看來，這種器械的射程是達不到350碼（320米）的。

拋石機上總是有一條擲彈帶以安放彈丸。擲彈帶使得投石機的威力倍增，彈丸的射程因此而增長了一倍。拋石機的威力來自其杆臂、重量合適的配重以及擲彈帶。其杆臂在釋放滑鈎之後，緩緩的以直徑很長的圓形迴轉，不必藉助任何手段就達到了投石機較短的杆臂所能達到的（末端線）速度。

拋石機的擲彈重量是由其配重控制的。這種拋石機的威力幾乎沒有上限，限制因素只有器械本身的強度和操作的要求。從中世紀的作家那裏可以找到無數的記載，將死馬拋進被圍城池，以期引起瘟疫——毫無疑問只有拋石機才能用於此種目的。一匹小馬的重量約為10英擔（1120磅=508kg）。

由此，我們可以對拋石機所能拋射的巨石或石彈的大小有個概念了。當我們設想使用一台拋石機將馬擲過城牆，我們就應相信斯岱拉的説法 ，“1376年熱那亞派駐塞浦路斯的軍隊中，除了其他的巨型器械之外，有一部能發射12英擔（609kg！）巨石的器械”。