Le frecce in carbonio smorzano poco le proprie vibrazioni e arrivano al bersaglio ancora oscillando

La sintesi di oggi

Lo smorzamento proprio dell'asta è misurato due volte, in due laboratori diversi, e in tutti e due è piccolo. Con la vibrometria laser su aste ProTour sospese a elastici il fattore di perdita resta sotto 0,012 nei primi otto modi di flessione, fino a circa 2,8 kilohertz; mettendo in risonanza una freccia in carbonio a 84,8 hertz il fattore di qualità viene 400, che vuol dire un tempo di smorzamento di circa un secondo e mezzo, più lungo del volo alle distanze di gara. Che la freccia arrivi al bersaglio ancora in vibrazione, invece, è una deduzione, e chi la fa lo dice: il conto lascia fuori lo smorzamento dovuto all'aria, che nessuno ha misurato. Una rassegna aggiunge che nei video ad alta frequenza la flessione laterale, intorno agli 80-90 hertz, cala ma resta significativa fino al bersaglio, senza dare numeri, e l'analisi automatica delle immagini vede un'asta X10 tirata da un robot flettersi a circa 75 hertz in volo libero, nel tratto ripreso dalle telecamere. Quanta vibrazione resti davvero all'arrivo, e se conti per il punto d'impatto, non è stato misurato.

Formulata anche come: la freccia vibra fino al bersaglio; smorzamento delle frecce in carbonio; la freccia smette di flettersi dopo pochi metri; vibrazione della freccia in volo; la freccia arriva ancora piegata

Evidenze

• 2012
  A favore Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Aste in carbonio su anima di alluminio Easton ProTour 380, 420 e 470, tre esemplari per tipo, sospese a elastici nei nodi del primo modo e fatte vibrare senza contatto con un altoparlante; vibrometro laser Polytec PSV-400 in configurazione tridimensionale. Il fattore di perdita modale misurato resta sotto 0,012 in tutti gli otto modi di flessione, da circa 78 Hz a circa 2,8 kHz nella ProTour 420 (0,008 nel primo modo). Misura lo smorzamento proprio dell'asta al banco, non quanto ne resta in volo.

  Modelling the three-dimensional vibration of composite archery arrows under free–free boundary conditions · Marianne Rieckmann, James L Park, John Codrington, Ben Cazzolato

• 2015
  A favore Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Una freccia in carbonio da 20,6 g, appoggiata nei nodi e messa in vibrazione con un magnete sulla punta: risonanza a 84,8 Hz e fattore di qualità 400 più o meno 30, da cui un tempo di smorzamento di circa 1,5 s per scendere a 0,37 dell'ampiezza iniziale. L'autore nota che è più lungo del volo nella maggior parte del tiro alla targa, quindi all'impatto resterebbe gran parte dell'oscillazione iniziale, se lo smorzamento aerodinamico si può trascurare; quest'ultimo non è misurato.

  Applications of Physics to Archery · H. O. Meyer

• 2019
  A favore Revisione Pubblicata dopo

  Rassegna narrativa sul tiro alla targa all'aperto: le frecce si flettono di lato a circa 80-90 Hz e mantengono un'ampiezza di flessione che cala ma resta significativa lungo il percorso fino al bersaglio, come si vede spesso nei video ad alta frequenza; il ritmo con cui l'ampiezza cala era riprodotto bene dal modello dell'autore. Nessun numero sull'ampiezza all'arrivo.

  The impact of the atmosphere on target archery · James L Park

• 2022
  Contesto Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Aste X10 da 0,756 m tirate da un robot con arco da gara, riprese a 3.000 fotogrammi al secondo e analizzate in automatico: la lunghezza apparente dell'asta risulta più corta fino a circa 2 cm e varia in modo regolare, con mezzo periodo ogni circa 20 fotogrammi, cioè una flessione intorno ai 75 Hz; media di 35 tiri. Gli autori notano che può entrarci anche un angolo d'attacco sul piano orizzontale. Misura nel tratto ripreso, non all'arrivo.

  Automatic image analysis of an archery arrow in free flight using high-speed video cameras · Riku Murakami, Hiroya Mamori, Takeshi Miyazaki, Naoya Takahashi

Storia dello stato

1. 2012 Riportato La prima misura dello smorzamento lo trova minimo. Con la vibrometria laser su aste ProTour di tre misure, carbonio su anima di alluminio, tre esemplari per tipo, sospese a elastici e fatte vibrare con un altoparlante, il fattore di perdita resta sotto 0,012 in tutti gli otto modi di flessione misurati, fino a circa 2,8 kilohertz, e il primo modo cade intorno ai 78 hertz: l'asta, una volta messa in oscillazione, perde poca energia. È una prova al banco, senza volo e senza confronto con alluminio o legno, e un solo studio: riportato.
2. 2015 Riportato Una seconda misura, in un laboratorio indipendente, dà il numero che serve: una freccia in carbonio messa in risonanza a 84,8 hertz ha un fattore di qualità di 400, quindi l'oscillazione impiega circa un secondo e mezzo a scendere a poco più di un terzo dell'ampiezza iniziale, più del tempo di volo nella maggior parte del tiro alla targa. L'autore ne conclude che all'impatto c'è ancora gran parte dell'oscillazione iniziale, ma solo se lo smorzamento dovuto all'aria si può trascurare, e quello non è misurato. Le due misure concordano sullo smorzamento proprio dell'asta; l'arrivo al bersaglio resta un conto, per cui lo stato non sale.
3. 2019 Riportato Una rassegna porta l'osservazione dal volo: le frecce si flettono di lato a circa 80-90 hertz e mantengono un'ampiezza che cala ma resta significativa lungo tutto il percorso fino al bersaglio, come si vede spesso nei video ad alta frequenza, e il calcolo del suo autore riproduceva il ritmo con cui l'ampiezza cala. Va nella direzione dell'affermazione, ma è una rassegna e non riporta le misure: lo stato resta.
4. 2022 Riportato L'analisi automatica delle immagini ad alta velocità vede la flessione in volo libero su aste X10 tirate da un robot con un arco da gara: la lunghezza apparente dell'asta si accorcia fino a circa 2 centimetri con un andamento regolare, mezzo periodo ogni circa 20 fotogrammi a 3.000 al secondo, cioè circa 75 hertz, in media su 35 tiri. Conferma che la freccia vola flettendosi, ma nel tratto ripreso dalle telecamere, non all'arrivo: lo stato non cambia.

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Filoni di ricerca

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