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