Le frecce in carbonio smorzano le vibrazioni meno di quelle in alluminio e in legno

La sintesi di oggi

L'unico confronto fra materiali è una prova di laboratorio del 2019, pubblicata come preprint: aste fissate in un apparato e scosse con un attuatore, da cui si stima un rapporto di smorzamento. Il carbonio ha i valori più bassi, da 0,32 a 0,51 secondo lo spine, l'alluminio i più alti, da 0,53 a 0,67, e il cedro sta intorno a 0,5 qualunque sia l'orientamento della venatura. La direzione è quella dell'affermazione, ma i confini sono sfumati: la freccia in carbonio più flessibile, a 0,51, si sovrappone al cedro, un modello di alluminio varia di ± 0,16 fra un esemplare e l'altro, gli autori stessi scrivono che le misure sullo stesso spine cambiano molto e che manca una calibrazione completa dell'apparato, e dopo la prova di fatica l'asta di alluminio 2219 rimisurata scende a 0,35, sotto il carbonio. C'è poi un problema di scala: misurata libera, una freccia in carbonio ha un fattore Q di 400 e impiega circa un secondo e mezzo a perdere quasi due terzi della sua oscillazione, più del tempo di volo; e le risonanze dell'apparato stanno fra 31 e 41 Hz, non attorno agli 85 della flessione libera, per cui è probabile che i suoi valori descrivano la prova più che la freccia in volo. Che il carbonio smorzi meno si legge in un solo lavoro e su pochi esemplari; quanto pesi sul tiro, nessuno l'ha misurato.

Formulata anche come: il carbonio vibra di più; smorzamento delle vibrazioni della freccia; freccia in legno o in carbonio; frecce in alluminio assorbono le vibrazioni; vibrazione dell'asta dopo il rilascio

Evidenze

• 2015
  Contesto Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Una freccia in carbonio da 20,62 g e 0,696 m, fatta vibrare di lato: modo fondamentale a 84,8 ± 0,1 Hz, fattore Q 400 ± 30, tempo di smorzamento di circa 1,5 s, più lungo del tempo di volo nel tiro alla targa. Se lo smorzamento dell'aria è trascurabile, quando la freccia arriva al bersaglio gran parte dell'oscillazione iniziale è ancora presente. Preprint.

  Applications of Physics to Archery · H. O. Meyer

• 2019
  A favore Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Aste di carbonio (spine 300, 500 e 600), alluminio (2219 e 1916) e cedro, fissate in un apparato e perturbate con un attuatore: rapporto di smorzamento stimato 0,32, 0,39 e 0,51 per il carbonio, 0,67 e 0,53 per l'alluminio, da 0,50 a 0,55 per il cedro, senza differenze apprezzabili fra venatura verticale e orizzontale.

  Dynamic Characterization of Arrows through Stochastic Perturbation · Ryan Fish, Youzhi Liang, Kyle Saleeby, Jonathan Spirnak, Mingxiu Sun, Xiang Zhang

• 2019
  Contesto Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Lo smorzamento varia molto anche dentro lo stesso materiale e lo stesso modello: alluminio 1916 0,53 ± 0,163, contro carbonio 600 0,51 ± 0,026 e alluminio 2219 0,67 ± 0,015. Gli autori indicano tre cause possibili, cioè differenze di fabbricazione, fissaggio delle estremità non costante ed errori di stima, e scrivono che serve una calibrazione completa dell'apparato. Dopo circa 600.000 cicli di fatica, su una freccia per materiale, gli autori non vedono cambiamenti significativi, ma nella loro Tabella 4 l'alluminio 2219 scende da 0,67 a 0,35 e finisce sotto il carbonio 500, a 0,42.

  Dynamic Characterization of Arrows through Stochastic Perturbation · Ryan Fish, Youzhi Liang, Kyle Saleeby, Jonathan Spirnak, Mingxiu Sun, Xiang Zhang

Storia dello stato

1. 2015 Non studiato Arriva la prima misura dello smorzamento di una freccia, ma su un solo materiale: una freccia in carbonio fatta vibrare libera ha un fattore Q di 400 e impiega circa un secondo e mezzo a scendere a poco più di un terzo dell'oscillazione iniziale, più del tempo di volo di una freccia da bersaglio. Dice che il carbonio smorza poco, non come si comporti rispetto all'alluminio o al legno: il confronto fra materiali non c'è ancora.
2. 2019 Riportato Una prova di laboratorio confronta aste di carbonio, alluminio e cedro con un attuatore e una stima statistica dei parametri: il rapporto di smorzamento del carbonio è il più basso, da 0,32 a 0,51, contro 0,53-0,67 dell'alluminio e circa 0,5 del cedro. Ma le misure variano molto fra esemplari dello stesso spine, l'apparato non è calibrato del tutto e il lavoro è un preprint: è una prova sola, su pochi esemplari per materiale, e l'evidenza a favore resta limitata.

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