Analisi del movimento nel kyudo: studio Shoji 2013

Questo breve lavoro di congresso descrive il primo passo di un progetto più ampio: gli autori vogliono arrivare a un metodo di insegnamento del kyudo che tenga conto insieme dell'arco e del corpo dell'arciere, e cominciano dall'arco da solo. Uno yumi in fibra di carbonio con corda di canapa è stato bloccato in una morsa per l'impugnatura, tirato e rilasciato, e il movimento delle due punte è stato filmato e confrontato con un modello al computer.

Prima del rilascio la punta superiore si era spostata di circa 240 mm e quella inferiore di circa 180 mm. Il modello dava 230 mm in alto e 220 in basso (nel testo gli autori scrivono circa 220 per entrambe): per la punta superiore il calcolo è vicino alla misura, per quella inferiore meno. Dopo il rilascio le due punte vibrano con ampiezze simili; la punta superiore è in ritardo di fase rispetto a quella inferiore, e dopo 3 secondi il movimento si è fermato. Nel calcolo, invece, la punta inferiore parte con oscillazioni ampie che si smorzano, mentre quella superiore oscilla poco ma più a lungo. Nel confronto la fase della punta superiore coincide abbastanza con la misura, mentre le prime oscillazioni no; per la punta inferiore l'ampiezza iniziale ha un andamento simile, ma la fase è diversa. Gli autori concludono che un modello fatto di corpi rigidi e molle dà risultati ragionevoli, ma che la divisione in segmenti e le costanti delle molle vanno ancora messe a punto.

L'impugnatura era inserita in un profilato rettangolare di alluminio (120 per 35 per 20 mm, spessore 3 mm) stretto in una morsa. Con l'arco incordato la corda stava a 150 mm dall'impugnatura; è stata tirata all'indietro, parallela alla posizione di riposo, con una forza orizzontale di 300 N, e poi rilasciata. La corda è stata tirata fino a 700 mm dall'impugnatura; nella parte sul calcolo la trazione è di 700 mm dalla posizione di riposo della corda, cioè 850 mm dall'impugnatura. Il movimento delle punte è stato ripreso con una videocamera, di cui non è indicata la frequenza di ripresa, e nel testo non compare nessuna freccia.

Il modello è stato costruito con RecurDyn, un programma per l'analisi del moto di sistemi di corpi collegati: l'arco è diviso in 18 elementi rigidi e la corda in 3, uniti da molle rotazionali, con sezioni diverse per ogni elemento. I parametri da fornire sono la costante delle molle, lo smorzamento e la densità; nel calcolo la corda è stata tirata con la stessa procedura della prova.

È un contributo di cinque pagine a un simposio, senza revisione paritaria, su un solo arco in fibra di carbonio. Non è indicato quante volte la prova sia stata ripetuta (gli autori parlano di buona ripetibilità senza mostrare dati), né la frequenza della videocamera, che conta per leggere vibrazioni rapide; nella copia letta i valori della tabella con le costanti del modello non si distinguono bene. L'arco era stretto in una morsa, quindi manca la mano dell'arciere, che è proprio la parte che il progetto vorrebbe studiare, e gli autori ammettono di non aver esaminato in dettaglio il contatto tra arco e supporto.

Nel testo non si parla di frecce, per cui il rilascio sembra avvenire a vuoto, una situazione diversa dal tiro. La trazione della prova è descritta come 700 mm dall'impugnatura, quella del calcolo come 700 mm dalla posizione di riposo della corda, cioè 850 mm dall'impugnatura: non è chiaro se fossero identiche, e la differenza tra le deformazioni misurate e calcolate potrebbe dipendere anche da questo. L'articolo è in giapponese, con abstract in inglese.

Per un arciere non c'è nulla da portare sulla linea di tiro. Lo studio mostra che lo yumi, asimmetrico, non si piega allo stesso modo sopra e sotto l'impugnatura (circa 240 mm contro 180 mm di spostamento delle punte) e che, con l'arco stretto in una morsa, le due punte vibrano con fasi diverse dopo il rilascio per circa 3 secondi. Come cambi questo movimento quando l'arco è in mano a un arciere, con una freccia sulla corda, è la domanda che gli autori rimandano ai lavori successivi. È un tassello di modellazione utile a chi studia l'arco giapponese, non un risultato sulla tecnica.