Piccole differenze nella velocità d'uscita spiegano buona parte della dispersione verticale

La sintesi di oggi

La meccanica è chiara e le misure la confermano, ma sono quasi tutte misure su macchine. A settanta metri, con un compound che lancia a 74,5 metri al secondo, un metro al secondo in più di velocità d'uscita alza il punto d'impatto di circa tredici centimetri, quasi il doppio di quanto facciano un metro di errore sulla distanza o un venti per cento di resistenza aerodinamica in più. Con una freccia più lenta, a sessanta metri al secondo, un modello per l'arco tradizionale dà più di venti centimetri per metro al secondo. Le riprese ad alta velocità mostrano che lo scostamento verticale al bersaglio corrisponde alla componente verticale della velocità d'uscita moltiplicata per il tempo di volo: l'accordo è buono quando a tirare è un robot, più debole con l'unico arciere ripreso, dove pesa anche la variabilità della velocità orizzontale. Su cinquantanove frecce dello stesso modello tirate a macchina, massa e spine medio spiegano il 46,7 per cento della dispersione verticale e meno di un quinto di quella orizzontale, e lo stesso studio ridimensiona la grandezza: il calcolo balistico prevedeva oltre quattordici centimetri di escursione verticale, la misura ne ha dati 8,8. Negli arcieri la velocità varia pochissimo, uno o due chilometri all'ora fra una freccia e l'altra, e fra sette arcieri delle nazionali tedesche né la velocità media né la sua costanza entravano nel modello del punteggio. La direzione è solida, la grandezza va rivista e il legame non è mai stato misurato su un gruppo di arcieri: per questo lo stato è Riportato.

Formulata anche come: la velocità della freccia sposta l'impatto in alto o in basso; perché le frecce vanno alte o basse; dispersione verticale e velocità d'uscita; la costanza dell'allungo tiene ferma l'altezza d'impatto; le frecce più pesanti impattano più in basso

Evidenze

• 1933
  Contesto Modello Pubblicata dopo

  Modello teorico della traiettoria, con la resistenza dell'aria proporzionale al quadrato della velocità e un rendimento dell'arco preso pari a 0,60: per una freccia da 300 grani lanciata a 180 piedi al secondo, circa 55 m/s, una differenza di 5 piedi al secondo alla partenza, circa 1,5 m/s, che l'autore considera possibile da un tiro all'altro, sposta la gittata massima di 26 piedi, il 4 per cento. Riguarda la gittata a circa 45 gradi, non l'altezza d'impatto con una traiettoria tesa.

  The aerodynamics of an arrow · George Judson Higgins

• 2012
  Contesto Arcieri Pubblicata dopo

  Sette arcieri delle nazionali tedesche junior e senior, trenta frecce a diciotto metri al chiuso, tempi e velocità rilevati con un microfono e punteggio messo in una regressione passo a passo: né la velocità media della freccia né la sua costanza entrano nel modello, e il coefficiente di variazione della velocità sta fra lo 0,23 e lo 0,58 per cento. Non contraddice la meccanica, avverte che ad alto livello la velocità non è ciò che separa un arciere da un altro. Le velocità sono riportate in un'unità poco plausibile, fra 186 e 231, e si leggono solo come rapporto.

  Evaluation of arrow release in highly skilled archers using an acoustic measurement system · Mario Heller

• 2012
  Contesto Arcieri Pubblicata dopo

  Tre arcieri del ricurvo della nazionale malese, misurati freccia per freccia a settanta metri con radar ed elettromiografia: le velocità d'uscita medie sono 197,9 ± 1,0, 219,4 ± 1,8 e 220,3 ± 0,9 chilometri all'ora, cioè uno o due chilometri all'ora di variazione dentro lo stesso arciere. È la dimensione reale delle piccole differenze di cui parla l'affermazione, su tre arcieri e senza il legame col punto d'impatto.

  Influence of Muscle Activity on Shooting Performance in Archery: Preliminary Findings · Edin Suwarganda, Ruhil Razali, Barry Wilson, Ahmad Pharmy

• 2015
  A favore Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Un arco compound e le sue frecce, velocità d'uscita 74,5 metri al secondo, misurati in laboratorio e sul campo con una macchina lanciafrecce e confrontati con un calcolo balistico validato sulle stesse misure: a settanta metri un metro al secondo in più di velocità alza il punto d'impatto di circa tredici centimetri, mentre un metro di errore sulla distanza ne vale circa sette e un venti per cento in più di resistenza aerodinamica altri sette. Nessun arciere, un solo assetto, e il lavoro è un preprint.

  Applications of Physics to Archery · H. O. Meyer

• 2019
  Contesto Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Prototipo di robot lanciafrecce con analisi statica dell'arco in trazione: senza clicker la lunghezza d'allungo varia da tiro a tiro e gli autori attribuiscono a questa variazione, insieme al punto d'incocco, la dispersione in alto e in basso. Osservazione senza numeri, in un atto di convegno.

  Statics Investigation about Archery Robot in Drawing a Bow · Takuto Nakamura, Yogo Takada, Hitoshi Watanabe

• 2019
  A favore Modello Pubblicata dopo

  Calcolo balistico a energia dell'arco costante, 45 joule, con una freccia di riferimento da 23,361 grammi e senza attrito né flessione dell'asta: la freccia più pesante parte più lenta, e a settanta metri mezzo grano in più abbassa l'impatto di 0,87 centimetri, mezzo grano in meno lo alza di 0,94. Le escursioni di peso misurate su ventisei dozzine di X10 spostano l'impatto di circa 3,5 centimetri con 1,96 grani di differenza e di oltre 20 con gli 11,64 grani dello spine 380. È un modello dello stesso gruppo che nel 2025 ha trovato il calcolo balistico più generoso della misura, e non contiene nessuna misura di velocità o di impatto.

  A study of the influence of arrow mass on ballistics · A. Kuch, J.-F. Debril, J.-M. Tizzoni, P. Laguillaumie, T. Monnet

• 2020
  Contesto Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Macchina lanciafrecce con arco ricurvo a settanta metri: con il rilascio comandato dallo scatto del clicker, cioè con l'allungo sempre uguale, la dispersione verticale è più piccola che senza. Il confronto è mostrato su grafico e gli autori non riportano le deviazioni standard, quindi si legge come direzione e non come misura. Sul risultato principale dell'articolo, cioè la selezione delle frecce, va detto che non può venire diverso: le anomale sono individuate con un cerchio di raggio doppio della deviazione standard calcolata sulle quattro frecce buone dello stesso gruppo, e un cerchio così costruito le contiene per proprietà dell'operazione. Le due difettose, poi, erano note prima, e a una mancava una penna. Il valore della deviazione standard non è dato in nessuna unità.

  Development of an Archery Robot for the Selection of Arrows · Masashi Ohara, Naoki Kawasaki, Jun Nakahama, Yogo Takada, Hitoshi Watanabe

• 2022
  A favore Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Lanci a cinquantacinque metri con aria compressa, con un robot e con un arciere, ripresi da due telecamere a 3.000 fotogrammi al secondo e analizzati automaticamente: lo scostamento verticale al bersaglio corrisponde alla componente verticale della velocità d'uscita moltiplicata per il tempo di volo. L'accordo è buono per il robot e più debole per l'arciere, e gli autori lo attribuiscono alla variabilità della velocità orizzontale. Un arciere solo, in palestra e senza vento.

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

• 2023
  A favore Modello Pubblicata dopo

  Modello balistico per mirare con l'arco tradizionale senza mirino, con resistenza dell'aria e una velocità d'uscita di 60 metri al secondo: a settanta metri, se la freccia esce 3 metri al secondo più veloce di quanto il calcolo della mira presuppone, l'impatto sale di 80 centimetri, e se esce 3 metri al secondo più lenta scende di 69. A quella velocità un metro al secondo vale quindi più di venti centimetri, contro i circa tredici calcolati per un compound a 74,5. È un modello senza misure, in una rivista regionale, e l'errore che studia sta nella stima della velocità più che nella sua variazione da un tiro all'altro.

  Physics Application in Traditional Archery: Sight-lines Method for Aiming Using a Traditional Bow · Ibnu Jihad

• 2025
  A favore Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Cinquantanove frecce Easton X10 con spine 325, caratterizzate una per una, tirate con un arco ricurvo da 52 libbre su macchina in cinque sessioni al chiuso a settanta metri: nel modello della dispersione verticale massa e spine medio spiegano il 46,7 per cento della variabilità (R² 0,467, F = 24,56, p < 0,001), con la massa che pesa di più (beta -0,525, p < 0,001) e le frecce più pesanti che impattano più in basso. Un solo arco e un solo spine.

  Improving the arrow selection process in archery: the stiffness variation pattern matters · A. Kuch, P. Laguillaumie, F. Durand, J.-F. Debril, T. Monnet

• 2025
  Contro Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Lo stesso studio mette alla prova la grandezza dell'effetto e la trova gonfiata. Fra la freccia più leggera e la più pesante ci sono 0,282 grammi: il modello balistico prevedeva oltre quattordici centimetri di escursione verticale a settanta metri, mentre la dispersione misurata era di 8,8 centimetri, cioè una sovrastima di circa il sessanta per cento. La direzione resta, il calcolo che la quantifica no.

  Improving the arrow selection process in archery: the stiffness variation pattern matters · A. Kuch, P. Laguillaumie, F. Durand, J.-F. Debril, T. Monnet

• 2025
  Contesto Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Il confronto fra le due direzioni, nello stesso esperimento, dice quanto è specifico il meccanismo: il modello verticale spiega il 46,7 per cento della variabilità, quello orizzontale il 18,6 (R² 0,186, F = 6,39, p = 0,003), dove contano lo spine medio (beta -0,378, p = 0,004) e l'ampiezza della variazione di rigidità lungo l'asta (beta 0,325, p = 0,012). In orizzontale resta inspiegata più di tre quarti della dispersione.

  Improving the arrow selection process in archery: the stiffness variation pattern matters · A. Kuch, P. Laguillaumie, F. Durand, J.-F. Debril, T. Monnet

Storia dello stato

1. 1933 Non studiato Il primo calcolo della traiettoria di una freccia in bibliografia mette già in conto la velocità d'uscita: per una freccia da 300 grani lanciata a 180 piedi al secondo, 5 piedi al secondo in più o in meno, una differenza che secondo l'autore può capitare da un tiro all'altro, spostano la gittata massima di 26 piedi, il 4 per cento. È un modello, e parla della gittata nel tiro di distanza, non dell'altezza d'impatto su un bersaglio: sulla dispersione verticale non c'è ancora nessun dato.
2. 2012 Non studiato I primi dati su arcieri non riguardano la dispersione verticale ma il punteggio e la velocità in sé. In sette arcieri delle nazionali tedesche né la velocità media della freccia né la sua costanza entrano nel modello del punteggio, con un coefficiente di variazione della velocità fra lo 0,23 e lo 0,58 per cento; in tre arcieri della nazionale malese il radar misura differenze di uno o due chilometri all'ora fra una freccia e l'altra. Servono a dire quanto è piccola la variabilità in gioco, non a rispondere: sulla domanda non c'è ancora evidenza.
3. 2015 Riportato Arriva il primo numero. Misure di laboratorio e sul campo con una macchina lanciafrecce, confrontate con un calcolo balistico validato, danno a settanta metri circa tredici centimetri di impatto più alto per ogni metro al secondo in più di velocità d'uscita, contro i sette centimetri di un metro di errore sulla distanza e i sette di un venti per cento in più di resistenza aerodinamica. È una prova sull'attrezzatura senza arcieri, che per una domanda sull'attrezzatura vale come evidenza diretta, ma è una sola: riportato.
4. 2019 Riportato Un robot lanciafrecce aggiunge il meccanismo dall'altro capo: senza clicker la lunghezza d'allungo cambia da tiro a tiro e le frecce si spostano in alto e in basso. Gli autori non danno numeri. Lo stesso anno un calcolo balistico mette i numeri sul legame fra peso, velocità e altezza: a energia dell'arco costante mezzo grano in più abbassa l'impatto a settanta metri di poco meno di un centimetro, e le differenze di peso misurate su aste dello stesso spine lo spostano da circa tre centimetri e mezzo a più di venti. È un modello, e insieme all'osservazione senza numeri non sposta lo stato.
5. 2020 Riportato La stessa macchina confronta il rilascio comandato dallo scatto del clicker con il rilascio libero: la dispersione verticale cala quando l'allungo è sempre lo stesso. Il confronto è mostrato su grafico, senza deviazioni standard, quindi aggiunge direzione e non solidità.
6. 2022 Riportato Arriva la misura che lega i due termini: lo scostamento verticale al bersaglio corrisponde alla componente verticale della velocità d'uscita moltiplicata per il tempo di volo. L'accordo è buono con il robot e più debole con l'unico arciere ripreso, dove pesa anche la variabilità della velocità orizzontale. Un solo arciere non porta oltre riportato, ed è il punto in cui l'affermazione si fa fragile.
7. 2023 Riportato Un modello pensato per l'arco tradizionale senza mirino arriva alla stessa direzione da una velocità più bassa: a sessanta metri al secondo, tre metri al secondo di differenza spostano l'impatto a settanta metri di 69-80 centimetri, cioè più di venti per metro al secondo contro i tredici calcolati per un compound più veloce. Più la freccia è lenta, più pesa la stessa differenza. È un modello in una rivista regionale, senza misure: lo stato resta riportato.
8. 2025 Riportato Cinquantanove frecce dello stesso modello tirate a macchina a settanta metri: massa e spine medio spiegano il 46,7 per cento della dispersione verticale, con le più pesanti che impattano più in basso, mentre dell'orizzontale spiegano meno di un quinto. Lo stesso studio però ridimensiona la grandezza, perché il modello balistico prevedeva oltre quattordici centimetri di escursione verticale e la misura ne ha dati 8,8, cioè una sovrastima di circa il sessanta per cento. Direzione confermata, grandezza da rivedere: resta riportato, e resta senza un gruppo di arcieri.

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Filoni di ricerca

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

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