Materiale e numero di trefoli della corda cambiano la velocità della freccia

La sintesi di oggi

Il meccanismo è noto dal 1937: per calcolare la velocità, alla massa della freccia si aggiunge circa un terzo di quella della corda, quindi una corda più leggera lascia all'asta una quota maggiore dell'energia dell'arco; un modello del 1969 ritrova la stessa regola e nota che, con una corda molto più leggera della freccia, il termine pesa poco. Sul materiale le due misure vanno nella stessa direzione. Nel kyudo dieci arcieri universitari, cinquanta tiri per corda, trasferiscono alla freccia circa il 69 per cento dell'energia con Kevlar, Technora e Vectran contro il 67,7 della canapa: ogni sintetica batte la canapa al test appaiato, ma la differenza è più piccola della variabilità fra un tiro e l'altro, e fra le tre sintetiche non c'è praticamente distanza. Su un ricurvo in rastrelliera, con uno sgancio meccanico, prove di laboratorio riportate in un capitolo del 2007 fanno partire la stessa freccia a 49,73 metri al secondo con il Dacron e a 52,09 con il Fast Flight, con Kevlar e Twaron in mezzo: qui la differenza c'è anche fra sintetiche, e l'autore la lega all'elasticità del Dacron. Sul numero di trefoli invece le prove non concordano. Nello stesso laboratorio, togliere fino a sei trefoli a una corda in Fast Flight da sedici lascia la velocità fra 51,43 e 51,88 metri al secondo, senza una tendenza, perché la corda più leggera è anche meno rigida; su una macchina lanciafrecce, passare da venti a dodici trefoli fa partire la freccia più veloce in tutte le configurazioni provate, da 0,3 a 1,1 piedi al secondo su circa 215, cioè al massimo mezzo punto percentuale. Nessuno ha misurato la cosa su un ricurvo olimpico tirato da arcieri.

Formulata anche come: una corda con meno trefoli è più veloce; quale materiale per la corda dell'arco; numero di fili della corda e velocità; corda leggera freccia più veloce; corda in fibra sintetica o in canapa

Evidenze

• 1937
  A favore Modello Pubblicata dopo

  Lavoro sulla dinamica dell'arco: per calcolare la velocità della freccia si aggiunge alla sua massa circa un terzo di quella della corda, una regola che l'autore dice ricavata da sue misure precedenti; nell'esempio, una freccia da 350 grani con una corda da 105 dà una massa efficace di 385 grani. È il meccanismo per cui una corda più leggera fa partire la freccia più veloce, senza corde messe a confronto.

  The Dynamics of A Bow and Arrow · C. N. Hickman

• 1969
  Contesto Modello Pubblicata dopo

  Modello analitico del ricurvo: con la massa della corda il rendimento diventa 100/(1 + m/3M), dove m è la massa della corda e M quella della freccia, cioè come aggiungere un terzo della corda alla freccia, in accordo con la regola di Hickman. Siccome la corda pesa molto meno della freccia, l'autore conclude che nel resto del calcolo la si può trascurare.

  Ballistics of the Modern-Working Recurve Bow and Arrow · Burton G. Schuster

• 1997
  A favore Modello Pubblicata dopo

  Lavoro di modellistica su archi antichi, con i calcoli verificati su repliche: nel modello semplice di Hickman che riprende, la corda è trattata come inestensibile, un terzo della sua massa si somma a quella della freccia e gli altri due terzi alle punte dei flettenti. Ne segue che una corda più leggera lascia più energia cinetica alla freccia, e che con una corda di massa nulla tutta l'energia accumulata in trazione passerebbe alla freccia. È il meccanismo, senza prove su corde diverse.

  An approach to the study of ancient archery using mathematical modelling · B. W. Kooi, C. A. Bergman

• 2001
  A favore Arcieri di kyudo Pubblicata dopo

  10 arcieri universitari di kyudo (8 uomini, 2 donne), lo stesso arco in fibra di vetro, quattro corde, 50 tiri per corda. L'efficienza di trasmissione, cioè l'energia cinetica della freccia sull'energia potenziale dell'arco teso, sta fra il 69,0 e il 69,4 per cento con Kevlar, Technora e Vectran, con deviazioni standard intorno a 3,5, contro il 67,7 ± 3,9 della canapa, e ogni sintetica differisce dalla canapa al test t appaiato. Gli autori usano l'efficienza al posto della velocità perché l'allungo cambia da un tiro all'altro. La differenza fra le corde è più piccola della dispersione dei singoli tiri.

  BOWSTRING EVALUATION BASED ON Kansei ENGINEERING TECHNOLOGY · Satoshi Hosoya, Takashi Kawamura, Yosuke Horiba

• 2001
  Contesto Arcieri di kyudo Pubblicata dopo

  Fra le tre sintetiche moderne l'efficienza è praticamente la stessa, fra 69,0 e 69,4 per cento: nel kyudo, passare da una sintetica all'altra non sposta l'energia che arriva alla freccia. Per otto dei dieci arcieri la corda in Kevlar era quella di tutti i giorni.

  BOWSTRING EVALUATION BASED ON Kansei ENGINEERING TECHNOLOGY · Satoshi Hosoya, Takashi Kawamura, Yosuke Horiba

• 2007
  A favore Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Prove di laboratorio del 1992 riportate in un capitolo sui materiali: un ricurvo Greenhorn in rastrelliera, sgancio meccanico, freccia da 18,1 g, quattro corde di peso quasi uguale. La freccia parte a 49,73 m/s con il Dacron (6,55 g, rendimento 0,70), 51,25 con il Kevlar (6,48 g, 0,738), 51,68 con il Twaron (6,53 g, 0,75) e 52,09 con il Fast Flight (6,45 g, 0,762). L'autore lega la lentezza del Dacron al suo allungamento: per allungarsi dell'uno per cento un suo trefolo chiede circa 22 newton, uno di Kevlar circa 70.

  Design and materials in archery · B.W. Kooi

• 2007
  Contro Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Nelle stesse prove, a una corda in Fast Flight da 16 trefoli ne sono stati tolti due, quattro e sei: la velocità della freccia è 51,88 m/s con 16 trefoli (6,45 g), 51,43 con 14 (5,82 g), 51,62 con 12 (5,28 g) e 51,76 con 10 (4,64 g), senza una tendenza. Secondo l'autore la corda più leggera è anche meno rigida, e i due effetti si compensano.

  Design and materials in archery · B.W. Kooi

• 2009
  A favore Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Macchina lanciafrecce robotizzata, freccia A/C/E 470 da 29 pollici, 44,8 libbre, velocità misurata a un metro dal rest: con 12 trefoli invece di 20 la freccia parte più veloce in tutte e cinque le configurazioni, nuda 215,93 contro 215,65 piedi al secondo, e con le alette da 0,5 a 1,1 piedi al secondo in più (P175 213,6 contro 212,5). La deviazione standard della velocità scende con 12 trefoli in quattro casi su cinque (nuda 0,116 contro 0,197), con l'eccezione dello spin-wing da 1-3/4 pollici (0,221 contro 0,202). Una sola prova di laboratorio al chiuso, in un atto di convegno, e il confronto riguarda i trefoli, non il materiale.

  Performance analysis based on an emulated archery machine · Kuo-Bin Lin, Kun-Shu Huang, Chi-Kuang Hwang, Chia-Wen Wu

Storia dello stato

1. 1937 Trasferito La prima indicazione è una regola di calcolo: in un lavoro sulla dinamica dell'arco, per ottenere la velocità della freccia si aggiunge alla sua massa circa un terzo di quella della corda, una regola che l'autore dice ricavata da sue misure precedenti. Ne segue che una corda più leggera fa partire la freccia più veloce, e materiale e numero di trefoli cambiano proprio il peso della corda. Nessuna corda è stata ancora messa a confronto: trasferito.
2. 1969 Trasferito Un modello analitico del ricurvo ritrova la stessa regola: con la massa della corda il rendimento diventa 100/(1 + m/3M), come aggiungere un terzo della corda alla freccia. L'autore aggiunge però che, con una corda molto più leggera della freccia, quel termine si può trascurare. Il meccanismo regge ma resta un calcolo, e il suo peso pratico sembra piccolo: trasferito.
3. 2001 Riportato Arriva la prima misura, nel kyudo: dieci arcieri universitari tirano cinquanta frecce per ciascuna di quattro corde, e con Kevlar, Technora e Vectran l'arco trasferisce alla freccia intorno al 69 per cento dell'energia contro il 67,7 della canapa, con una differenza significativa al test appaiato fra ogni sintetica e la canapa. La differenza fra le corde è più piccola della variabilità dei singoli tiri, fra le tre sintetiche non c'è distanza, ed è un solo studio sul kyudo: riportato.
4. 2007 Contestato Un capitolo sui materiali dell'arco riporta prove di laboratorio su un ricurvo in rastrelliera, tirato con uno sgancio meccanico e sempre con la stessa freccia da 18,1 grammi. Sul materiale il risultato va nella direzione dell'affermazione: 49,73 metri al secondo con il Dacron, 51,25 con il Kevlar, 51,68 con il Twaron e 52,09 con il Fast Flight, con corde di peso quasi uguale, e il Dacron è il più lento perché si allunga di più. Sul numero di trefoli no: togliere due, quattro o sei trefoli a una corda in Fast Flight da sedici lascia la velocità fra 51,43 e 51,88 metri al secondo, senza una tendenza, perché la corda più leggera è anche meno rigida. Metà dell'affermazione trova un secondo studio a favore, l'altra metà il primo contrario: contestato.
5. 2009 Contestato Alla macchina lanciafrecce, passare da venti a dodici trefoli fa partire la freccia più veloce in tutte e cinque le configurazioni provate, nuda e con quattro tipi di alette, da 0,3 a 1,1 piedi al secondo su circa 215, e in quattro casi su cinque la velocità oscilla un po' meno da un tiro all'altro. Sul numero di trefoli le due prove di laboratorio vanno ora in direzioni diverse, una con un guadagno di pochi decimi e l'altra senza differenze apprezzabili, mentre sul materiale le due prove concordano: lo stato resta contestato.

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Filoni di ricerca

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

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