Stabilizzatori e spostamento dell'arco: Leonardi 1987

All'Istituto di Scienza dello Sport di Roma, nel reparto di fisiologia e biomeccanica, un atleta della nazionale italiana ha tirato quindici frecce per ciascuna di tre configurazioni dello stesso arco, un Hoyt TD4 da 66 pollici e 52 libbre: senza alcuna stabilizzazione, con stabilizzatori e compensatori di torsione a elastomeri morbidi regolati lenti, e con gli stessi stabilizzatori a elastomeri duri e regolazione stretta.

Un accelerometro monoassiale montato sulla parte rigida dell'arco registrava la sola componente laterale dell'accelerazione, da quando i flettenti cominciano a tornare elastici fino a quando la freccia lascia la corda, cioè nei primi trenta millesimi di secondo. Da quel segnale è stato ricavato lo spostamento laterale dell'arco.

Il tracciato si legge in tre fasi. Fino a 22 millesimi di secondo la freccia, piegandosi, preme sul bottone e lo fa rientrare, con una forza che cresce fino al massimo quando il bottone arriva a fine corsa. Fra 22 e 26 millesimi bottone e freccia tornano elasticamente verso la posizione di partenza e la freccia è spinta verso sinistra da una forza che cala fino ad annullarsi quando il contatto finisce; in questa parte la curva non torna a zero, e gli autori attribuiscono il residuo alle torsioni dell'arco. Fra 26 e 30 millesimi la freccia non tocca più il riser ma è ancora sulla corda, e l'accelerazione laterale dipende soprattutto dalle oscillazioni interne dell'arco innescate dal picco di forza sul bottone.

A 26 millesimi di secondo, cioè alla fine del contatto con il bottone, lo spostamento laterale medio dell'arco era di 0,94 millimetri senza stabilizzatori, 0,84 con elastomeri morbidi e 0,70 con elastomeri duri. Le deviazioni standard, però, vanno in ordine diverso: 0,35, 0,20 e 0,25 millimetri. Gli autori preferiscono la configurazione morbida proprio per questo: non perché sposti meno l'arco, ma perché lo sposta nello stesso modo da un tiro all'altro, e considerano la ripetibilità più importante dello spostamento medio.

L'accelerometro era monoassiale e misurava la sola componente laterale, fissato sulla parte rigida dell'arco. Per segnare i due istanti che contano, il rilascio della corda da parte dell'arciere e il distacco della freccia dalla corda, sono stati usati come interruttori il clicker e un tratto della corda stessa. Siccome il fenomeno dura pochi millesimi di secondo, il campionamento era a 2500 hertz, con un multiprogrammatore HP 6940B; il calcolo delle medie e delle deviazioni standard è stato fatto su un HP 9845C con programmi scritti dagli autori.

Le tre configurazioni erano: l'arco nudo; l'arco con un'asta centrale da 24 pollici con masse Hoyt standard, due aste laterali e un'asta superiore anteriore da 10 pollici con le stesse masse, più compensatori di torsione Spigarelli con elementi elastici molto morbidi e regolazione piuttosto lenta; e lo stesso sistema con elementi elastici piuttosto duri e regolazione stretta.

Quindici tiri per configurazione, tutti dello stesso atleta, scelto perché capace di ripetere molte prove con caratteristiche quasi identiche. Lo spostamento riportato in tabella è quello all'ultimo passo temporale analizzato, cioè a 26 millesimi di secondo, con media e deviazione standard; l'articolo indica una soglia di significatività inferiore a 0,05 in tutti i casi senza nominare il test usato.

Un arciere solo, quindici tiri per configurazione, un arco solo. Lo studio descrive il comportamento di un sistema, non di una popolazione di arcieri, e con un singolo atleta non si può separare l'effetto dell'attrezzatura dalla sua mano, dal suo rilascio e dalla sua abitudine a quella particolare configurazione. Non è detto in che ordine siano state provate le tre configurazioni, né se l'atleta abbia avuto modo di adattarsi a ciascuna.

La misura è indiretta: l'accelerometro dà un'accelerazione su un solo asse, e lo spostamento viene ricavato da lì. Torsioni e oscillazioni fuori da quell'asse non entrano nel numero, e gli autori stessi notano che nella seconda fase la curva non torna a zero proprio a causa delle torsioni.

Le differenze sono piccole: fra la configurazione peggiore e quella migliore passano 0,24 millimetri, con deviazioni standard dello stesso ordine di grandezza. L'articolo scrive che la significatività è sotto 0,05 in tutti i casi ma non dice quale confronto sia stato fatto né con quale test. C'è poi una lettura discutibile della deviazione standard, presentata come la probabilità del 34 per cento che l'errore di un singolo tiro cada entro la media più o meno una deviazione standard: il 34 per cento è la quota di un solo lato della distribuzione.

Nessuna freccia è stata valutata sul bersaglio. Non ci sono punteggi, non ci sono gruppi, non c'è nessun collegamento fra il millimetro di spostamento e dove la freccia sia finita. Che la ripetibilità del movimento dell'arco sia la proprietà più importante di uno stabilizzatore, come scrivono gli autori nella conclusione, è una loro premessa, non un risultato misurato qui.

L'attrezzatura ha quasi quarant'anni: riser, elastomeri e geometrie degli stabilizzatori di oggi sono altra cosa, e i valori assoluti non si trasferiscono.

Quello che la misura mostra bene è la scala del fenomeno. Nei ventisei millesimi di secondo in cui la freccia tocca ancora il bottone, l'arco si sposta di lato meno di un millimetro, in tutte e tre le configurazioni, compresa quella senza stabilizzatori. Chiunque pensi che la stabilizzazione serva a impedire all'arco di muoversi mentre la freccia è ancora lì dentro trova qui un ordine di grandezza diverso da quello che si immagina di solito.

Il secondo punto è il criterio con cui gli autori scelgono. Gli elastomeri duri danno lo spostamento medio più basso, i morbidi la dispersione più bassa fra un tiro e l'altro, e gli autori preferiscono i morbidi: per loro, in un sistema di stabilizzazione, conta che l'arco faccia la stessa cosa ogni volta più di quanto conti che la faccia poco. È un criterio ragionevole e vale la pena conoscerlo, ma in questo studio è una premessa dichiarata, non un risultato: nessuno ha verificato che la minore dispersione dell'accelerometro si traduca in gruppi più stretti.

Per un arciere di oggi, infine, i numeri assoluti valgono poco. Un Hoyt TD4 del 1987 con compensatori a elastomeri non è l'attrezzatura attuale, e la lettura che si può portare via è il metodo, cioè guardare la variabilità da un tiro all'altro e non solo il valore medio.