Argomento
affascinante,
questo
oggetto
che
amiamo
tanto,
con
il
quale
la
filosofia
e
l’oriente
mistico
ha
volato
con
pensieri
altissimi, scopriamo qui che è una macchina e non una divinità celeste, che amara constatazione ….
L'arco,
sia
esso
un
arco
Nudo,
Olimpico
o
Compound,
è
una
macchina
e
come
tale
risponde
alle
leggi
della
Fisica
,
il
lavoro
compiuto
dalla
trazione
della
corda
da
parte
dell’arciere
si
trasforma,
tramite
i
flettenti
che
si
piegano
e
accumumulano
energia,
in
«energia
elastica
potenziale
(U)»
che
con
l’atto
del
rilascio
si
trasformerà
in
«forza
cinetica
orizzontale
(K)»
che
agirà
e
spingerà
sulla freccia fuori dall’arco, il rapporto tra queste due energie definisce il valore del rendimento dell'arco, espresso in %.
Per rilevare e studiare
le forze in gioco, si utilizzano i seguenti strumenti:
•
dinamometro che sia esso a molla o digitale.
•
una freccia suddivisa con l'indicazione dei pollici di lunghezza, compresi i sottovalori.
•
un verricello per trazionare l'arco.
Posizionato
l'arco
in
modo
sicuro,
si
rilevano
per
ogni
½
pollice
di
incremento
di
lunghezza
il
valore
delle
libbre:
i
dati
ottenuti
si
devono inserire in una tabella dove:
•
la scale delle ascisse riporta le libbre rilevate con il dinamometro.
la scala delle ordinate riporta la misura dell'allungo rilevato.
Energia
restituita:
non
tutta
l’energia
cinetica
potenziale
viene
restituita
alla
freccia,
dobbiamo
considerare
che
gli
atriti
che
agiscono sui meccanismi e componenti dell’arco tolgono energia e questo si definisce
Isteresi
I.
Una
curiosa
situazione
è
quelle
dell’arco
che
viene
trazionato
verso
l’arciere,
provando
le
libre
che
sviluppa
ma
in
realtà
l’uso
dello
stesso
è
in
senso
contrario,
cià
è
dovuto
ad
un
lavoro
diverso
dei
flettenti
che
lavorano
in
due
sensi
contrari
tra
la
trazione
ed
il
rilascio.
La
differenza
tra
l’Energia
Accumulata
(U)
e
l’Energia
Restituita
(ER)
indica
il
valore
dell’Isteresi
Statica
(I),
cioè
la
perdita
di
energia
insita
nell'arco;
è
il
caso
di
puntualizzare
che
anche
fra
archi
dello
stesso
modello
si
rileveranno
delle
differenze
di
energia
in
quanto
sono
stati
costruiti,
in
tutte
le
loro
parti
in
modo
diverso
dal precedente e da quello dopo di lui: questo comporta sempre delle variabili nei materiali e nella lavorazione.
Il rapporto
tra l’Energia Accumulata (U) e il carico dell’arco, (U/C): più è alto, migliore è la prestazione dell’arco.
La
Massa
Virtuale
(Mv):
è
un
valore
importante
per
la
valutazione
dell’arco.
In
fase
di
rilascio,
durante
il
distacco
della
freccia
dalla
corda,
alcune
masse
dell’arco
viaggiano
a
una
certa
velocità
e
dissipano
energia
per
un
certo
periodo
di
tempo.
L'energia
che
non
viene
trasmessa
alla
freccia
viene
persa,
quindi
maggiore
è
il
valore Mv, peggiore è il comportamento dell’arco.
La Velocità
della Freccia (Vf) viene misurata in fps (piedi al secondo) attraverso un cronotachigrafo, facendo la media di tre misurazioni.
La
freccia
è
una
struttura,
più
o
meno
elastica,
più
o
meno
voluminosa,
più
o
meno
pesante
ma
non
produce
forze,
le
subisce.
La
sua
calibrazione,
per
adattarsi
alla potenza dell’arco, espressa in libbre ed alla sua lunghezza, espressa in pollici, comporta delle variazioni che forzano delle scelte strutturali.
Il
riser
è
una
struttura
con
forme
diverse
e
costituita
da
materiali
diversi,
da
quelli
più
rigidi
come
alcuni
tipi
di
alluminio
e
carbonio,
a
quelli
strutturalmente
meno
rigidi
come
i
raiser
in
fusione.
Bisogna
puntualizzare
che
il
riser
deve
assorbire
le
forze
che
arrivano
dal
suo
peso
e
dai
flettenti
che
si
chiudono
all’atto
del
rilascio, più è rigido ma non infinitamente rigido e più la forza cinetica va sulla freccia senza disperdersi nella struttura del riser.
I flettenti
sono una struttura elastica che accumula energia e la restituisce come forza cinetica.
La corda o i cavi
sono strutture elastiche che trasmettono la forza cinetica, accumulata dai flettenti di arrivare sulla freccia.
Ricordate, l’Energia Elastica Potenziale (U), non potrà mai essere uguale a se stessa, nel momento che diventa
Energia Cinetica (K), perchè perde quantità di energia a causa dell’Isteresi e di fattori interni ed esterni che agiscono su di essa.
l’energia cinetica della freccia nell’istante in cui lascia la corda è
K=0,5 M Vf
L’energia cinetica in un momento qualsiasi della traiettoria è
Ko=0,5 Mv vf2
All’istante zero, prima che intervenza la massa virtuale energia cinetica è nulla, mente è massima l’energia potenziale.
Il
lavoro
totale
svolto
dal
sistema
arco
e
freccia
sarà
W=
K+Kob
e
senza
considerare
il
lavoro
delle
forze
d’attrito
dell’aria,
sarà
uguale
all’enegia
potenziale
del
sistema all’istante zero.
Dunque possiamo trovare il valore della massa virtuale dell’arco sostituendo K e Ko in W e svolgendo i diversi calcoli si otterrà
Mv=2U/vf2 - Mf
La macchina arco
Fontana Alessandro - Allenatore e Docente incaricato FITARCO