Fin dove spingono gli elastici ?

[Andrea Zani]

Qualcuno mi spieghi dove ho sbagliato....per favore...

 

Oreste

 

..secondo me non fa una piega ! io però vado a buon senso ...

se la fisica e le prove empiriche hanno altro da dire .. sono tutto orecchie.

Modificato Novembre 8, 2011 da Andrea Zani

[fabryfish]

-siamo d'accordo che esista una vel.max di contrazione degli elastici in aria, data dalle caratteristiche fisiche della mescola e dipendente dal suo fattore di allungamento

- siamo d'accordo sul fatto che esista una vel.max di contrazione degli elastici in acqua avente un decremento in percentuale di circa il 25% rispetto alla contrazione in aria

- invece per quanto riguarda il quesito della discussione : Tutti i corpi che si muovono in un fluido hanno una velocità max, meglio ancora una "velocità terminale" o velocità limite; se lo lasciassimo semplicemente cadere, sarebbe soggetto a forza di gravità, spinta di archimede etc. e la sua velocità terminale di caduta sarebbe dipendente da tali fattori,... ma se gli applichiamo una forza, la sua velocità limite (vel.max) avrà luogo nel momento in cui la somma vettoriale delle forze che agiscono diventa nulla, ovvero nel caso specifico, nel momento in cui le forze di spinta e quelle di attrito si bilanciano cioè assumono stessa intensità e direzione opposta; dal quel momento in poi il corpo viaggerà ad una velocità costante per tutto il tempo di applicazione della forza, velocità terminale.

Adesso sappiamo che ad un certo punto, cioè al raggiungimento della velocità max. (velocità terminale), asta ed elastici viaggiano insieme,... e dopo questo punto? cosa succede subito dopo il raggiungimento della velocità terminale? basterebbe rispondere a questo: nella parte ultima della contrazione, o meglio, al raggiungimento della velocità terminale, chi vince sugli attriti, asta o elastici?..... A questo punto, penso che molti di Voi, abbiano già una risposta, così come me l'ero data subito anch'io, ed invece non è così semplice (e quando mai!!!).

Andiamo con ordine. Intanto dobbiamo considerare elastici ed asta come corpo unico e non come entità separate, o almeno bisogna considerarle come tali fino al raggiungimento della velocità terminale; fino a questo momento asta ed alastici sono un unico corpo,.. l'elastico man mano cede energia all'asta e l'asta l'immagazzina finchè c'è un accelerazione e senza ombra di dubbio la immagazzina fino al piccò di vel. max,... quindi fino a questo preciso istante asta ed elastici formano un unico corpo che si interscambia valori di energia ed è sottoposto ad un valore di attrito risultante dalla somma degli attriti agenti sui singoli componenti asta elastici ogiva.

Siamo alla velocità terminale, asta ed elastici sono ancora insieme,...e adesso fermiamo il tempo in quell'istante e facciamo un bilancio: abbiamo l'asta ad una velocità x, con una quota energetica y, ed un coefficente d'attrito z; ed invece dall'altra parte abbiamo gli elastici alla stessa velocità x dell'asta, ma con una quota energetica drasticamente inferiore perchè ceduta all'asta,.... ce la farà la quota energetica residua degli elastici a vincere gli attriti meglio di quanto non riesca a fare l'asta in quel momento?

io mi sono dato una risposta,.. e cioè che non c'è una risposta fissa, ma dipende dalla configurazione del settaggio,,, ma sul fatto che il fenomeno esista non ho più dubbi.

Modificato Novembre 8, 2011 da fabryfish

[Skillo]

Io sono d'accordo con tutti quelli che ritengono il fenomeno del distacco prematuro figlio di caratteristiche precise del sistema. Tanto per buttarne lì un paio credo che aste molto leggere rispetto alla potenza delle gomme e insiemi gomme/archetti poco idrodinamici possano accentuare il fenomeno.

Non sto lì a lanciarmi in descrizioni particolareggiate ma parto dal presupposto che con aste molto pesanti e gomme poco potenti il fenomeno non si possa verificare.

[Andrea Zani]

Io sono d'accordo con tutti quelli che ritengono il fenomeno del distacco prematuro figlio di caratteristiche precise del sistema. Tanto per buttarne lì un paio credo che aste molto leggere rispetto alla potenza delle gomme e insiemi gomme/archetti poco idrodinamici possano accentuare il fenomeno.

Non sto lì a lanciarmi in descrizioni particolareggiate ma parto dal presupposto che con aste molto pesanti e gomme poco potenti il fenomeno non si possa verificare.

 

Si ! penso anch'io che il fenomeno si accentui al crecere delle sproporzione tra potenza installata e la massa dell'asta quindi, con gomme progressive sottili (così potremo avantaggiarci tenendole corte e aumentando la corsa utile) e aste pesanti il fenomeno potrebbe vedersi limitato ma non credo fino a scomparire visto che gli indici di attrito di asta e gomme non sono paragonabili.

Ergo, almeno sugli ARBA-classici il corretto settaggio continua a fare da padrone.

Modificato Novembre 9, 2011 da Andrea Zani

[pierclaudio]

Ma perché vi ostinate a non volermi abbandonare alla mia beata ignoranza???

 

Quanto sete fighi!!

 

:lol:

 

[Stefano Soriano]

Una cosa penso sia certa: Se la spinta degli elastici si esaurisce in un punto "x" a causa del "decadimento" energetico degli elastici , da quel punto in poi gli elastici devono seguire l'asta e non sopravanzarla. Se gli elasti sopravanzano l'asta si tratta di distacco accidentale dell'ogiva e non di distacco da decadimento energetico.

Forse esistono entrambi i fenomeni ( distacco accidentale e distacco da decadimento energetico) ... e se è così bisogna tenerli separati.

 

[Andrea Zani]

Se gli elasti sopravanzano l'asta si tratta di distacco accidentale dell'ogiva e non di distacco da decadimento energetico.

 

Intendi che in questo caso gli elastici si comporterebbero come se si contraessero in acqua si ... ma liberi ??

 

Onestamente credo che questa possibilità non possa verificarsi. O l'elastico si muove libero e l'asta resta in stand by allora è ovvio che la supera.... oppure se la trazione inizia gravando quindi sulla contrazione non credo che, anche ci fosse una rottura accidentale dell'ogiva, la gomma possa superare l'asta.

Le due Vel. resteranno comunque proporzionali.

Vel.Max asta 100% : Vel . max gomme 100% = Vel. asta 8% : Vel gomme 8%

 

la differenza continua a farla l'attrito

Modificato Novembre 9, 2011 da Andrea Zani

[orvac]

Dipende da dove avviene il distacco accidentale...e dalla quantità di energia elastica ancora disponibile.

Al momento del distacco l'asta non è più sottoposta a forze e comincia a decelerare e quindi è relativo alla velocità dell'asta e quindi a quanta

energia cinetica ha già assorbito.

 

Oreste

[Stefano Soriano]

La differenza tra distacco accidentale dell'ogiva ( fenomeno la cui esistenza è certa ) e quello del distacco da "decadimento energetico" ( fenomeno di cui stiamo discutendo e che diamo con buona probabilità come esistente) è a mio avviso sostanziale.

 

In entrambi i casi gli elastici smetteranno di spingere l'asta in un determinato punto prima della fine della contrazione, ma le cause sono diverse ed anche il manifestarsi del fenomeno.

 

Il distacco accidentale teoricamente può avvenire in qualsiasi punto.

L'elastico ancora carico di energia, libero dal vincolo con l'asta, potra accelerare sopravanzando l'asta nonostante le resistenze imposte dal mezzo liquido. L'asta contestualmente inizierà una fase di decelerazione. Il risultato sarà quello di vedere gli elastici (l'ogiva ) superare l'asta. Se non sbaglio è il fenomeno visto in alcune clip di un doppio elastico di Dapiran e che Mario B. analizza in una delle sue arbapillole.

 

Il distacco da decadimento energetico ( quello a cui io faccio riferimento in base alla mia ipotesi iniziale ) ha un'origine diversa.

Elastici ed asta raggiungono in un determinato punto "x" della loro corsa una "velocità terminale" ( come dice giustamente Fabrizio termine più adatto ). Da quel punto "x" in poi , gli elastici ( pur avendo ancora un pò di energia residua), non possono più erogarla all'asta con una velociità superiore a quella raggiunta.

Da questo punto "x" in poi può avvenire il distacco da "decadimento energetico", ma affinchè ciò sia possibile è logico pensare che gli elastici non possono più ri-accelerare guadagnando energia dal nulla.

Gli elastici possono solo contrarre se stessi con una velocità non superiore a quella raggiunta nel punto "x". L'asta sarà abbandonata a se stessa ed alle resistenze che incontra.

 

A questo punto possiamo, però, avere due possibilità ( come mi sembra di aver capito sostiene anche Oreste):

 

a ) L'asta subirà una decelerazione maggiore di quella degli elastici: asta ed elastici decelerano, ma vedremo gli elastici superare l'asta, simulando un distacco accidentale, non perchè gli elastici guadagnano energia, ma solo perchè l'asta perderà velocità più rapidamente degli elastici.

b ) L'asta subirà una decelerazione minore di quella degli elastici: allora vedremo gli elastici rimanere indietro all'asta libera che vola via più velocemente ( fenomeno osservato da Itio).

 

In effetti l'ipotesi a ) potrebbe essere confusa ( se osservata con una telecamera ad alta velocità ) con un "distacco accidentale": in entrambi i casi vedremo gli elastici superare l'asta.

 

L'unico metodo per vedere se si tratta o meno di distacco accidentale è analizzare le velocità degli elastici dopo il distacco: nel distacco accidentale si avrà un'accelerazione che porterà gli elastici a viaggiare ad una velocità superiore a quella raggiunta nel punto di distacco, nel distacco da "decadimento energetico" la velocità di contrazione degli elastici, dopo il distacco, può solo diminuire o nella migliore delle ipotesi rimanere costante.

 

Vedere un'ogiva che si stacca ci dice una sola cosa : che l'ogiva si è staccata ... senza fornirci il motivo per cui è avvenuto il distacco.

 

Per capire il motivo dovremmo conoscere come si comporta l'elastico dopo il distacco:

accelera --> distacco accidentale

decelera o mantiene la velocità ---> distacco da decadimento energetico/riarrangiamento molecolare dell'elastomero

 

Come si comporta l'asta dopo il distacco lo conosciamo già: decelera.

 

La cosa si fa sempre più interessante anche se sempre più difficile da verificare sperimentalmente anche con telecamere ad alta velocità

 

 

[Stefano Soriano]

Ragazzi ho visto un nome tra gli utenti collegati: MarioB !!!

Mario, con tutta questa pioggia il tempo si deve pure passare ... abbi pietà di noi !!!

 

[MarioB]

Ragazzi ho visto un nome tra gli utenti collegati: MarioB !!!

Mario, con tutta questa pioggia il tempo si deve pure passare ... abbi pietà di noi !!!

 

Ciao a tutti...

 

Il "caso" volle che io mi sia trovato a passare da qui... il caso si chiama Oreste, che dopo aver messo la sua firma sull'ultima gara di tiro, mi ha incorociato con questa fatidica domanda... e allora mi sono incuriosito e ho pensato: "vuoi vedere che si è riaperta la solita questione???"

 

E chi se non lui? Ciao, Stefano!

 

Non ce l'ho fatta a leggere tutto... e non ce la farò comunque: per me è finito il tempo delle intense pagine di forum.

 

La mia esperienza sui legni del Maestro, ma anche (penso sia facile immaginarlo) su altri legni e altri arbacommerciali, mostra sempre la stessa cosa: V max a fine corsa.

 

Ma la domanda è se la Vmax può trovarsi anche prima di fine corsa? Nulla lo vieta espressamente. Distacco prematuro, elastico penoso, sproporzione tra massa dell'asta e potenza installata (copio le parole del grande Zani, se me lo permette...)... di ragioni potremmo trovarne tante... tante plausibili e tante no.

 

Però una domanda a Stefano la farei:

- hai riportato una serie di grafici che ti hanno fatto pensare

- devi ricordarti di tenere bene a mente, da bravo sperimentatore, cosa stai misurando e cosa no

- hai tutte le carte per dire se l'elastico in uno qualsiasi dei tuoi esperimenti era solidale o meno con l'asta?

- che cosa hai misurato?

 

Focalizzandoti su queste questioni puoi provare a riformulare una ipotesi più confacente... e aiutare chi ti legge a farsi una idea più chiara e eventualmente dare una risposta più precisa.

 

Non vorrei che sembrasse che io abbia già la risposta ai tuoi quesiti (forse)... ma da quello che leggo non posso trarre conclusioni diverse da quelle che ho già tratto in passato.

 

Un suggerimento: non mescolare le esperienze di contrazione libera con quelle con carico: sono proprio due cose differenti. Nella prima il transitorio da zero a Vmax è un "inconveniente" ineluttabile, nel secondo è espressione di un fenomeno.

 

Cercherò di seguirvi e di intervenire il meno possibile.

Ciao

 

Mario

[Stefano Soriano]

Mario è un peccato che tu non possa dedicare molto tempo a queste discussioni !

In ogni caso prendiamole per quelle che sono : un passatempo e purtroppo a volte il tempo a disposizione è davvero poco.

 

Poi non vale .... avei detto di farmi una domanda ed invece me ne stai facendo due o tre

 

Cominciamo dalla parte facile:

"Un suggerimento: non mescolare le esperienze di contrazione libera con quelle con carico: sono proprio due cose differenti. Nella prima il transitorio da zero a Vmax è un "inconveniente" ineluttabile, nel secondo è espressione di un fenomeno"

 

Questa la so ! L'inconveniente "ineluttabile" è dovuto al fatto che l'elastico usato non è una molla perfetta o ideale. In più nella contrazione a vuoto il passaggio da V_Zero a Vmax non è misurato in modo istantaneo, ma con medie di tratti di 5 cm. Con una misura istantanea in un elastomero perfetto, in assenza di resistenze vedremmo un passaggio immediato da V_zero a Vmax che rimarrebbe costante fino a fine contrazione.

Nel caso della contrazione con carico, l'accelerazione progressiva degli elastici è dovuta invece all'interazione ed al trasferimento di energia dall'elastico alla massa del carico applicato.

 

 

Per le altre domande penso di avere capito cosa vuoi dire ed ho cercato di tenerlo in considerazione ( almeno penso).

Ciò che ho misurato nei grafici è la velocità dell'asta e non quella degli elastici, il cui comportamento ( degli elastici) mi rimane pertanto nascosto dal punto in cui l'asta inizia a decelerare.

Il grafico che però mi ha fatto pensare più di tutti è stato quello del tiro di IDDU in cui l'asta raggiunge una Vmax prima di fine corsa e poi non aumenta nè diminuisce.

Se ci fosse stato distacco accidentale ... la velocità dell'asta da 6.35 a 32 m/sec doveva crollare in poco spazio a causa delle elevate resistenze... e ciò non avviene !

Se ci fosse stato ancora trasferimento di energia tale da incrementare l'energia cinetica dell'asta, quest'ultima doveva ancora accelerare, anche di poco ma doveva accelerare. E ciò non avviene.

Ne devo desumere che in quel tiro non c'e' stato distacco accidentale.

 

In quel tiro succede qualcosa di strano che ( escludendo sempre possibili errori di misurazione ) ci dice una verità diversa: tra asta ed elastico c'e' un trasferimento di energia tale da compensare fino a fine corsa esattamente le perdite dell'asta. Il sistema elastico/asta ha raggiunto una sua Vmax terminale prima di fine corsa.

 

Potremmo dire che gli elastici spingono, ma non oltre una certa velocità, perchè non possono superarla.

 

Da qui parte il mio ragionamento. Se quel muro esiste, il tutto di gioca sul comportamento di asta ed elastici una volta raggiunto quel muro in una data configurazione.

 

Ci sono configurazioni in cui quel muro non viene raggiunto ... e l'asta viene spinta fino a fine corsa, ma ci possono essere configurazioni in cui il muro viene raggiunto con le conseguenze di un possibile distacco non accidentale ( o comunque di decelerazione del sistema asta/elastici) prima di fine corsa.

 

Sono solo ipotesi ... ma la cosa che sta venendo fuori dalla discussione è che sono ipotesi plausibili e non da scartare a priori.

[Andrea Zani]

Ciao Mario, il piacere di leggerti è incommensurabile ! anch'io, come sai, sono di passaggio .....

 

diciamo che ... più che grande sono grosso e i miei interventi pure me nel senso di grossolani.

Sono io che mi permetto di entrare su discussioni che probabilmente hanno risposta strettamente tecnico/fisiche con considerazioni esclusivamente dettate dalle mie esperienze e dal buon senso........ ma il piacere di confrontarmi con gli amici di sempre Stefano, Oreste etc è troppo forte.

E poi .... pur tenendo fede alla mia indole Cartesiana continuo a pansare che che non possa esserci una risposta scientifica a tutti i fenomeno che ci interessano soprattutto perchè abbiamo a che fare con il Sig Elastico che non è una "scheggia impazzita" ma certo può avere comportamenti variabili comportandosi spesso nelle trasposizioni in calcolo da variabile anziche da costante.

Modificato Novembre 10, 2011 da Andrea Zani

[MarioB]

Ciao Mario, il piacere di leggerti è incommensurabile ! anch'io, come sai, sono di passaggio .....

 

diciamo che ... più che grande sono grosso e i miei interventi pure me nel senso di grossolani.

Sono io che mi permetto di entrare su discussioni che probabilmente hanno risposta strettamente tecnico/fisiche con considerazioni esclusivamente dettate dalle mie esperienze e dal buon senso........ ma il piacere di confrontarmi con gli amici di sempre Stefano, Oreste etc è troppo forte.

E poi .... pur tenendo fede alla mia indole Cartesiana continuo a pansare che che non possa esserci una risposta scientifica a tutti i fenomeno che ci interessano soprattutto perchè abbiamo a che fare con il Sig Elastico che non è una "scheggia impazzita" ma certo può avere comportamenti variabili comportandosi spesso nelle trasposizioni in calcolo da variabile anziche da costante.

 

Carissimo Andrea, anche per me è un grande piacere poter leggere i tuoi interventi sempre ragionati e improntati al buon senso. E infatti concordo in pieno con quanto dici.

 

Sarebbe bello poter avere come qualche anno fa il tempo di confrontarsi più spesso, ma il tempo è tiranno per tutti...

 

Stefano, il tuo pensiero adesso mi risulta essere più chiaro e le conclusioni, limitatamente a questo tuo intervento, mi sembrano sostanzialmente corrette.

 

Per fugare altri dubbi chiarisco meglio.

 

Se l'asta non è sottoposta a nessuna spinta (nessuna forza propulsiva) resterà soggetta solo alle resistenze idrodinamiche ergo può solo decelerare.

 

Se l'asta accelera vuol dire che è sottoposta ad un forza propulsiva che la proietta in avanti, ma se mantiene la sua velocità, come nel caso che tanto ti turba, vuol dire che c'è un totale equilibrio tra forze propulsive e forze resistenti. Significa che l'elastico sta spingendo fino alla fine della contrazione.

 

Questo ti fa capire due cose:

1) Se il picco di velocità si presenta prima della completa contrazione (e quindi si innesca una decelerazione anticipatamente) vuol dire che sull'asta non agisce più alcuna forza propulsiva, cioè non c'è più contatto con l'archetto... per qualsiasi motivo che può essere accidentale o sistematico come il ribaltamento degli elastici o come un elastico sminchiato.

2) Se si presenta un plateau di velocità (come nel caso a cui ti riferisci), da un lato si accorciano i tempi di uscita dell'asta dal fusto (cosa positiva)

dall'altro si sta applicando spinta in "eccesso" che va sprecata in rinculi e attriti (e questo è negativo).

 

Stai tranquillo che se l'elastico si sgancia prima della completa contrazione, a meno che non stiamo parlando degli ultimissimi cm, andrà sicuramente più veloce dell'asta!

 

[fabryfish]

Carissimo Andrea, anche per me è un grande piacere poter leggere i tuoi interventi sempre ragionati e improntati al buon senso. E infatti concordo in pieno con quanto dici.

 

Sarebbe bello poter avere come qualche anno fa il tempo di confrontarsi più spesso, ma il tempo è tiranno per tutti...

 

Stefano, il tuo pensiero adesso mi risulta essere più chiaro e le conclusioni, limitatamente a questo tuo intervento, mi sembrano sostanzialmente corrette.

 

Per fugare altri dubbi chiarisco meglio.

 

Se l'asta non è sottoposta a nessuna spinta (nessuna forza propulsiva) resterà soggetta solo alle resistenze idrodinamiche ergo può solo decelerare.

 

Se l'asta accelera vuol dire che è sottoposta ad un forza propulsiva che la proietta in avanti, ma se mantiene la sua velocità, come nel caso che tanto ti turba, vuol dire che c'è un totale equilibrio tra forze propulsive e forze resistenti. Significa che l'elastico sta spingendo fino alla fine della contrazione.

 

Questo ti fa capire due cose:

1) Se il picco di velocità si presenta prima della completa contrazione (e quindi si innesca una decelerazione anticipatamente) vuol dire che sull'asta non agisce più alcuna forza propulsiva, cioè non c'è più contatto con l'archetto... per qualsiasi motivo che può essere accidentale o sistematico come il ribaltamento degli elastici o come un elastico sminchiato.

2) Se si presenta un plateau di velocità (come nel caso a cui ti riferisci), da un lato si accorciano i tempi di uscita dell'asta dal fusto (cosa positiva)

dall'altro si sta applicando spinta in "eccesso" che va sprecata in rinculi e attriti (e questo è negativo).

 

Stai tranquillo che se l'elastico si sgancia prima della completa contrazione, a meno che non stiamo parlando degli ultimissimi cm, andrà sicuramente più veloce dell'asta!

 

Caro Stefano, personalmente poco m'importava del distacco accidentale che poteva essere solo un effetto casuale e non sistematico dovuto ad eventi anomali, e quello che m'interessava approfondire era invece il distacco dovuto a cause dipendenti dai differenti attriti, dai bilanci energetici che ad un certo punto si differenziavano, etc. etc..... ma le ipotesi che avanzavo mi derivavano dal fatto che la premessa era sostanzialmente sbagliata: La premessa errata era considerare che nel grafico di IDDU le rilevazioni delle velocità fossero state effettuate sull'elastico e non sull'asta!!!!

Quindi alla luce di quanto adesso leggo, l'interpretazione cambia radicalmente, e credo che non si possa far altro che concordare con l'affermazione di Mario B....<<Se l'asta accelera vuol dire che è sottoposta ad un forza propulsiva che la proietta in avanti, ma se mantiene la sua velocità, come nel caso che tanto ti turba, vuol dire che c'è un totale equilibrio tra forze propulsive e forze resistenti. Significa che l'elastico sta spingendo fino alla fine della contrazione.>>

Quindi a questo punto, l'interpretazione del tuo ultimo grafico relativo a IDDU, per quanto riguarda la rilevazione velocità indicata con la linea rossa con velocità costante fino a fine contrazione, ha avuto risposta, e che essendoci velocità costante "dell'asta" fino a fine contrazione vuol dire che l'elastico ha spinto fino a fine contrazione senza nessun distacco; mentre nello stesso grafico relativamente al tiro evidenziato con la linea blu, essendoci una decelerazione a fine contrazione e considerando il fatto che la velocità rilevata è quella dell'asta e non dell'elastico ciò vuol dire solo che l'asta sta decelerando a fine contrazione, ma a questo punto su questo tiro sappiamo solo che l'asta sta decelerando senza poter sapere se l'elastico la sta accompagnando.

Modificato Novembre 10, 2011 da fabryfish