Un'asta che cede di punta al rilascio si spezza a metà e lascia bordi taglienti

La sintesi di oggi

Una sola prova di laboratorio, ma molto netta. Due tipi di asta in duralluminio da kyudo, compresse di punta in statica e in dinamica, cedono a circa 50 e 65 newton e poi si spezzano esattamente a metà, con bordi metallici affilati, in tutte le condizioni provate. Non è il materiale a rompersi per sovraccarico: la tensione arriva a circa 30 megapascal contro i circa 500 della lega, ed è l'instabilità della colonna che piega l'asta fino a spezzarla, dopo un quarto di metro di deformazione nella prova lenta e in circa due decimi di secondo in quella rapida, con un andamento quasi identico nei due casi. Il caso che lo studio ricostruisce è preciso: nel kyudo, quando la punta rientra dietro l'arco al momento del rilascio, la freccia resta schiacciata fra corda e arco con tutta la forza dell'arco, e gli autori avvertono che i frammenti volano proprio davanti al viso di chi tira. Che un'asta troppo morbida per l'arco possa cedere lo diceva già una stima su un compound, oltre lo spine 800; come e dove si rompa lo dice solo questo studio, e soltanto per l'alluminio da kyudo. Le aste in carbonio e quelle da tiro alla targa non sono state provate.

Formulata anche come: una freccia troppo corta si spezza; la freccia esplode al rilascio; punta dietro l'arco al rilascio; rottura della freccia in trazione; hikikomi

Evidenze

• 2001
  Contesto Revisione Pubblicata dopo

  Nella parte introduttiva di un articolo di modellistica, la classica prova di rigidità a carico di punta: per ogni 11,1 newton di libbraggio la freccia corrispondente subisce 4,4 newton di forza longitudinale, e una freccia media cede a 66 newton e, una volta flessa, si rompe con 44. È un dato riportato, senza indicazioni su dove si rompa l'asta.

  Lateral deflection of archery arrows · Zanevskyy

• 2015
  Contesto Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Su un compound con freccia spine 500 il carico assiale di picco è stimato in circa 60 newton, contro un carico critico di Eulero di circa 100: più libbraggio, più peso in punta, un'asta più lunga o più morbida avvicinano la soglia, e con spine oltre 800 l'autore si attende il cedimento della freccia. È una stima, in un preprint, e non descrive la rottura.

  Applications of Physics to Archery · H. O. Meyer

• 2024
  A favore Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Due tipi di asta in duralluminio da kyudo tagliate a 850 mm, per archi da 98 e da 147 newton in su, compresse in statica (10 mm al minuto) e in dinamica con un cilindro pneumatico: entrambe cedono di punta, a circa 50 e 65 newton, e in tutte le condizioni si spezzano esattamente a metà con bordi metallici affilati. Nella prova statica la rottura arriva dopo circa 250 mm di spostamento del punto di carico, in quella dinamica, ripresa a 800 fotogrammi al secondo, in circa 200 millisecondi. Gli autori avvertono che, quando la punta rientra dietro l'arco, i frammenti volano proprio davanti al viso di chi tira.

  Buckling Fracture Behavior of Duralumin Arrows used for Japanese Archery · Masahiro Suetsugu, Kaori Shirakihara, Minoru Tamiaki

• 2024
  A favore Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Sotto carico dinamico la tensione massima nell'asta è di circa 30 megapascal, contro i circa 500 di snervamento delle leghe di alluminio della serie 7000: la rottura non nasce da un sovraccarico del materiale ma dall'instabilità della colonna, che piega l'asta fino a spezzarla.

  Buckling Fracture Behavior of Duralumin Arrows used for Japanese Archery · Masahiro Suetsugu, Kaori Shirakihara, Minoru Tamiaki

• 2024
  Contesto Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  La prova dinamica, più vicina al tiro reale, dà un andamento carico-spostamento quasi identico a quello statico per entrambe le aste, con la rottura al centro in tutti e due i casi; nella prova statica, dopo il cedimento, il carico scende gradualmente mentre l'asta continua a piegarsi. È il motivo per cui la prova in macchina dice qualcosa anche sul rilascio reale.

  Buckling Fracture Behavior of Duralumin Arrows used for Japanese Archery · Masahiro Suetsugu, Kaori Shirakihara, Minoru Tamiaki

Storia dello stato

1. 2001 Non studiato Un articolo di modellistica riporta la classica prova di carico di punta sulle frecce: una freccia media cede a 66 newton e, se il carico continua, si rompe con 44 una volta flessa. Si sa quindi che un'asta che ha ceduto si spezza con meno forza di quella che l'ha piegata, ma nessuno ha guardato dove si rompe né che cosa resta: la domanda non è studiata.
2. 2015 Non studiato Una stima su un compound mette il carico assiale di picco a circa 60 newton contro un carico critico di circa 100, e ne ricava che con spine oltre 800 ci si attende il cedimento della freccia. È la prima indicazione che nel tiro alla targa un'asta troppo morbida per l'arco possa cedere durante il lancio, ma ancora non dice come si rompe: non studiato.
3. 2024 Riportato Arriva la prima prova di laboratorio: due tipi di asta in duralluminio da kyudo, compresse in statica e in dinamica come quando la punta rientra dietro l'arco e la freccia resta schiacciata fra corda e arco. In tutte le prove l'asta si spezza al centro con bordi metallici affilati, dopo circa un quarto di metro di deformazione nella prova lenta e in circa due decimi di secondo in quella rapida, e la tensione raggiunta è intorno a 30 megapascal contro i circa 500 di snervamento della lega: a cedere non è il materiale ma la stabilità dell'asta. Le prove sull'attrezzatura valgono come evidenza diretta, ma è un solo studio su due aste: riportato.

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Filoni di ricerca

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• 32 studiAerodinamica della freccia: resistenza, strato limite, alette

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