La freccia tirata da un arciere ha una resistenza dell'aria più costante da un tiro all'altro di quella lanciata da una macchina

La sintesi di oggi

Il dato viene da un solo esperimento giapponese del 2014, dello stesso laboratorio che ha misurato la resistenza delle frecce in galleria del vento e in volo libero. Frecce Easton A/C/E sono state lanciate in quattro modi, da due arcieri esperti di ricurvo, da un robot con un meccanismo a dita, da un robot con sgancio meccanico e da un lanciatore ad aria compressa che non le fa flettere, per 72 lanci in tutto ripresi con due videocamere ad alta velocità. Alla velocità a cui tirano gli arcieri la resistenza media non cambia in modo apprezzabile con il modo di lancio, ma la dispersione da un tiro all'altro sì: la deviazione standard del coefficiente di resistenza è 0,073 con gli arcieri, 0,103 con le dita meccaniche, 0,119 con lo sgancio e 0,267 con l'aria compressa, quasi quattro volte quella degli arcieri. Gli autori ne deducono che serve una flessione dell'ampiezza giusta per rendere turbolento lo strato d'aria intorno all'asta, e con esso ripetibile la resistenza: non basta evitare una flessione eccessiva, perché anche una flessione troppo piccola peggiora la costanza. La frequenza di vibrazione della freccia è la stessa con ogni metodo, intorno a 85-87 hertz, ma con lo sgancio meccanico è la meno ripetibile. Nel 2017 lo stesso laboratorio torna sull'argomento con un'arciera esperta: la freccia flette di 6,9 millimetri alla punta, lo strato d'aria diventa tutto turbolento e il coefficiente di resistenza varia di circa il 3 per cento, con la stessa deviazione standard di 0,073; ma il confronto con il lanciatore non è alla stessa velocità e il laboratorio è lo stesso, quindi non vale come replica indipendente. Il limite è quello di un esperimento solo, con pochi lanci per condizione e senza statistica sulle differenze, e nessuno studio del registro verifica se una resistenza più costante si veda come gruppo più stretto sul bersaglio.

Formulata anche come: costanza della resistenza della freccia; macchina lanciafrecce e arciere; flessione della freccia e costanza del volo; freccia tirata a mano o a macchina

Evidenze

• 1998
  Contesto Modello Pubblicata dopo

  Modello matematico dell'interazione fra arco e freccia, tarato su riprese ad alta velocità di un arciere di livello nazionale: perché il modello coincida con le riprese, la corda deve lasciare le dita lungo una linea di contatto di 3,5 millimetri in senso longitudinale e 2,29 in senso trasversale, valori trovati per tentativi, contro i 18 millimetri di scostamento iniziale della cocca fissati nel modello precedente. È il meccanismo con cui le dita avviano la flessione, e dipende dalla tecnica dell'arciere; della resistenza in volo il modello non dice niente.

  Bow-arrow interaction in archery · B. W. Kooi

• 2014
  A favore Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Frecce Easton A/C/E lanciate in quattro modi (due arcieri esperti, dita meccaniche, sgancio meccanico, aria compressa), 72 lanci in tutto ripresi con due videocamere ad alta velocità, coefficiente di resistenza ricavato dal rallentamento in volo: la deviazione standard del coefficiente è 7,27 × 10⁻² con gli arcieri, 1,03 × 10⁻¹ con le dita meccaniche, 1,19 × 10⁻¹ con lo sgancio meccanico e 2,67 × 10⁻¹ con l'aria compressa, che non fa flettere la freccia. Gli autori ne concludono che non conta solo evitare una flessione eccessiva: anche una flessione troppo piccola peggiora la costanza, e l'ampiezza data dall'arciere è quella che funziona meglio.

  J0520102 Aerodynamic properties of an archery arrow : Influence of flexural oscillation · Ryu Ando, Kyouhei Okawa, Takeshi Miyazaki, Hiroki Sugiura

• 2014
  Contesto Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  La frequenza con cui la freccia vibra è la stessa per i tre metodi che la fanno flettere: in media 84,8 hertz con le dita meccaniche, 87,0 con lo sgancio e 86,8 con gli arcieri, ma con deviazioni standard di 2,26, 4,71 e 2,77 hertz su cinque ripetizioni per condizione: lo sgancio meccanico è il meno ripetibile.

  J0520102 Aerodynamic properties of an archery arrow : Influence of flexural oscillation · Ryu Ando, Kyouhei Okawa, Takeshi Miyazaki, Hiroki Sugiura

• 2017
  Contesto Prove sull'attrezzatura Pubblicata dopo

  Lavoro dello stesso laboratorio sulla resistenza in volo libero: un'arciera esperta tira la stessa freccia A/C/E con due tipi di alette, 36 tiri ciascuno, a 58 metri al secondo. La flessione, di 6,9 millimetri alla punta e 87 hertz, rende turbolento tutto lo strato limite, e il coefficiente di resistenza ha medie di 2,68 e 2,63 con deviazioni standard di 0,073 e 0,077, circa il 3 per cento. Al lanciatore ad aria compressa, a una velocità più bassa e con quattro ugelli usati apposta per variare la rotazione iniziale, il coefficiente si sparpaglia fra 1,2 e 3,2. Gli autori ne concludono che una flessione dell'ampiezza giusta rende più costanti i tiri degli arcieri esperti, ma i due confronti non sono alla stessa velocità e la dispersione del lanciatore è in parte voluta.

  Indeterminacy of drag exerted on an arrow in free flight: arrow attitude and laminar-turbulent transition · T Miyazaki, T Matsumoto, R Ando, J Ortiz, H Sugiura

Storia dello stato

1. 1998 Non studiato Un modello matematico mostra come le dita avviano la flessione: la corda scivola via lungo pochi millimetri e porta la cocca fuori dal piano dell'arco di un paio di millimetri, in una misura che dipende dalla tecnica. Se questo renda più o meno costante la resistenza della freccia in volo nessuno l'ha ancora misurato.
2. 2014 Riportato Arriva l'unico confronto diretto: le stesse frecce lanciate da due arcieri esperti, da un robot con dita meccaniche, da uno sgancio meccanico e da aria compressa. La resistenza varia meno da un tiro all'altro con gli arcieri, con una deviazione standard del coefficiente di 0,073, e quasi quattro volte di più senza flessione, 0,267, mentre le dita meccaniche e lo sgancio stanno in mezzo. Un esperimento solo e senza statistica sulle differenze: riportato.
3. 2017 Riportato Lo stesso laboratorio torna sui tiri di un'arciera esperta: con la freccia che flette di 6,9 millimetri alla punta lo strato d'aria intorno all'asta diventa tutto turbolento, e il coefficiente di resistenza varia di circa il 3 per cento da un tiro all'altro, mentre al lanciatore ad aria compressa si sparpaglia fra 1,2 e 3,2. Il confronto però non è alla stessa velocità, la dispersione del lanciatore è in parte voluta, e la deviazione standard dell'arciera, 0,073, è la stessa trovata nel 2014 con due arcieri. Dallo stesso laboratorio e con un confronto non appaiato, non è una conferma indipendente: lo stato resta riportato.

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Filoni di ricerca

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