Fin dove spingono gli elastici ?

[MarioB]

Hai sottolineato un errore a Mario in rosso ???

AIUTO !!!!!!!!!!! Si salvi chi può !!!!!!!!!

 

AHHH! ATTENTATOOO!!!

 

Beh, in effetti ho scritto una minc... mettendo un non di troppo!

 

PS: test del genere io non ne ho visti .... fin'ora Ma potrebbeto arrivare presto

 

Anche questa è una minc... A Ste' che fai dormi???

[MarioB]

SE è vera la sottostante affermazione di Mario B, allora verosimilmente l'elastico spinge fino a fine contrazione.

 

L’elastico, libero, non si contrae in modo tale che la contrazione si annulli gradualmente secondo la sua lunghezza. Piuttosto si divide in una porzione contratta e una non contratta. Quella non contratta si accresce progressivamente a scapito di quella non contratta. Questo fa si che “la forza di richiamo” nella porzione non contratta sia sempre la stessa di quella iniziale. In sostanza se hai stirato l’elastico al 300% e lo rilasci, dopo qualche frazione di secondo l’elastico sara’ diviso in una porzione che ha allungamento 0% e una che e’ ancora stirata al 300%. Con il carico, la zona di separazione tra la porzione contratta e quella non contratta si disperde e con esso le onde di contrazione, ma non si distribuisce uniformente su tutta la lunghezza. E anche questo e’ un punto chiave.

 

A parte l'errore sottolineato in rosso in cui c'è un "non" in più... desidero sapere se ci sono dei test documentati che dimostrano tale comportamento dell'elastico, e se ci sono, dove sono? Grazie

 

I test documentati ci sono eccome! Ovviamente non sono né i miei, né quelli di Stefano, né quelli di Dapiran, ma sono test fatti presso istituti di ricerca di livello internazionale e riportati in varie pubblicazioni dagli anni '50 fino ad ora. I mezzi utilizzati sono ben più avanzati di quelli a nostra disposizione. La modalità di contrazione di un elastomero è cosa abbastanza nota e chiaramente definita dalla fisica.

 

Per un riassunto puoi leggere queste considerazioni in un mio articoletto Contrazione libera oppure rifarti all'articolo che ha linkato Stefano. Nella bibliografia trovi buona parte dei riferimenti più importanti.

Modificato Novembre 11, 2011 da MarioB

[MarioB]

E sì ... perchè determinate condizioni che per alcuni possono risultare semplicemente "errate", per altri possono invece essere il vero e proprio limite di utilizzo di un elastomero su un arbalete o roller che sia.

Non so se mi sono spiegato.

 

Mah, sinceramente non ti sei spiegato, per quel che riguarda il mio livello di comprensione. Nel senso che tutti i sistemi che si basano sulla propulsione elastica possono andare soggetti a questi stessi comportamenti. Eccetto, forse, il mach-control... ma non ne so abbastanza...

 

In ogni caso alla domanda iniziale su " fin dove spingono gli elastici" c'e' sempre da affiancare una seconda riflessione sul "come spingono gli elastici nel tratto terminale".

 

Questione sicuramente non da poco nella valutazione di un fucile o di una categoria di fucili !!!

 

Come sopra...

 

Lo sapevo che se mi fossi infilato in questa discussione non ne sarei più uscito!!! ...è che mi diverte, ma il tempo non ci sarebbe...

[Stefano Soriano]

...

I test documentati ci sono eccome! Ovviamente non sono né i miei, né quelli di Stefano, né quelli di Dapiran, ma sono test fatti presso istituti di ricerca di livello internazionale e riportati in varie pubblicazioni dagli anni '50 fino ad ora. I mezzi utilizzati sono ben più avanzati di quelli a nostra disposizione. La modalità di contrazione di un elastomero è cosa abbastanza nota.

 

..

 

Mario io mi riferivo a Video che fanno vedere il comportamento di un elastico sottoposto a carico confrontato allo stesso non sottoposto a carico.

Sappiamo che l'elastico libero in aria si contrae come fa vedere il filmato nella tua arbapillola : con un fronte conico e partendo dalla parte libera verso quella vincolata.

Sempre alla stessa velocità !!!

 

Ma quello sottoposto a carico ( che poi è ciò che ci interessa ) come si contrae ?

Conico o lineare, a tratti ( come il libero ) o tutto contemporaneamente ?

Ci sono differenze sostanziali ?

 

PS: Stavolta però conosco la risposta ...

 

 

[Stefano Soriano]

....

Lo sapevo che se mi fossi infilato in questa discussione non ne sarei più uscito!!! ...è che mi diverte, ma il tempo non ci sarebbe...

 

W il divertimento : si campa una volta sola !!!

E poi con tutte queste nozioni, la prossima volta che andiamo a mare i pesci si suicidano di fronte all'arbalete per non sentirci più parlare !!!

 

Riguardo alla differenza tra settaggio errato e limite di utilizzo, io mi riferivo, ad esempio, al mio IDDU con elastici grossi iperstirati ed asta sottile.

I grafici dimostrano chiaramente, al di là del motivo, che vi è un muro che diventa sempre più difficile superare: è un settaggio sbagliato o il limite degli elastici ?

Ecco in questo senso !!

 

 

[orvac]

.....Comincio a capire ciò che dice Mario....

Premesso che intendevo dire che ci sarà una fase dove la forza elastica sarà maggiore di quella resistente e successivamente potrebbe accadere il contrario...

 

Anche solo perchè ogni sezione di gomma progressivamente dovrà trascinarsi la massa crescente delle sezioni contratte...(sempre ammesso che l'attrito sia da considerarsi irrilevante...E qui mi "balla un'occhio"!) Sto scherzando Mario....

 

Non riesco a togliermi dalla testa che l'andamento della velocità dell'asta in un arbanormal

abbia anche un andamento discendente nella parte finale, ma tant'è le mie sono solo elucubrazioni.

Concordo sul fatto che il mio test fosse sicuramente grossolano...ma è stato ripetuto più volte

e il risultato è stato sempre il medesimo: dieci cm in più di corsa non mutavano la penetrazione.

E questo con aste da 6mm e da 6,5 dove la penetrazione era decisamente maggiore (qui ho scoperto che il roller gradiva aste generose...) e il "plateau" si verificava a 6 cm dalla testata.

 

Oreste

 

 

[Skillo]

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Sul punto di sgancio resto dello stesso parere di prima: se l'elastico è sovradimensionato al sistema ("sistema" e non solo "asta" poiché il rinculo è giustamente componente importante del fenomeno in esame), l'asta raggiungerà il punto di Vmax prima del punto finale della contrazione delle gomme e sarà possibile (non inevitabile) lo sgancio dell'archetto. Se gli elastici saranno invece sottodimensionati accadrà l'esatto contrario e il grafico sarà una curva in continua crescita nella quale non si raggiungerà mai la V max "teorica".

Sul punto di sgancio esiste, penso, la possibilità che le gomme raggiungano il punto di V max abbastanza in anticipo sul punto di fine contrazione e che la loro idrodinamicità, la loro velocità terminale di contrazione e tutto quello che in questo momento potrrebbe sfuggirmi, determinino una forza residua insufficiente a fargli mantenere almeno l'inevitabile decelerazione dell'asta.

In poche parole, dopo il punto di sgancio è possibile che le gomme decelerino in maniera più accentuata dell'asta e che questo continui fino al punto di termine contrazione. Ma è anche possibile che le due decelerazioni coincidano abbastanza da far risultare non rilevabile la loro differenza; in questo caso credo sia possibile vedere un grafico in lieve discesa senza che ci sia un distacco tra le parti in causa.

 

Io continuo a rimanere di questo semplicistico parere.

Resto anche dell'idea che le gomme assumano sezione conica solo se prive di carico da trascinare o se esso è troppo leggero.

Ho capito quello che volete dire sullo sgancio-aggancio dell'archetto sulle gomme e lo riallaccio alla descrizione della fase finale di contrazione di un elastico libero (senza carico) poiché nell'ultima fase della contrazione è possibile che la gomma, dopo aver accelerato a sufficienza l'asta, "ricada" in una sua curva di decelerazione e cominci a pulsare mentre l'asta non la ostacola in questo.

Aggancio questo nuovo aspetto al mio ragionamento iniziale e implemento quindi il tutto con queste considerazioni:

-Se il carico è sufficientemente grande NON ci sarà alcuno sgancio prematuro né decelerazione nella parte finale del tiro (provate ad immaginare di lanciare un'asta da un kg con una gommina da 14 stirata al 100% e con un arbanormal da 60 cm privo di rinculo).

-Se il carico è leggerissimo, la potenza enorme e il rinculo esagerato, avremo tutti i fenomeni possibili e immaginabili e suppongo anche con gli elastici che ballano la polka nella parte finale.

Noi usiamo e settiamo fucili ben lontani da questi due estremi e sono certo che i nostri empirici sistemi (sostituire gomme e cambiare asta) giungano già a risultati soddisfacenti e in grado di gestire invecchiamenti iniziali delle gomme, partite di mescole diverse, leggere deformazioni dell'asta, del monofilo, etc, etc. Mi chiedo ( o continuo a chiedermelo): ma tutta 'sta discussione, nella quale l'unica novità (che potrebbe anche non essere poco) è che in certe condizioni le gomme pulsano nella parte finale della contrazione, dove vuole andare a parare?

 

[MarioB]

Ma quello sottoposto a carico ( che poi è ciò che ci interessa ) come si contrae ?

Conico o lineare, a tratti ( come il libero ) o tutto contemporaneamente ?

Ci sono differenze sostanziali ?

 

PS: Stavolta però conosco la risposta ...

Miracolo! ...ma speriamo che sia quella giusta!

 

Riguardo alla differenza tra settaggio errato e limite di utilizzo, io mi riferivo, ad esempio, al mio IDDU con elastici grossi iperstirati ed asta sottile.

I grafici dimostrano chiaramente, al di là del motivo, che vi è un muro che diventa sempre più difficile superare: è un settaggio sbagliato o il limite degli elastici ?

Ecco in questo senso !!

 

Ok! Questo è l'argomento che ha senso affrontare, anche se è già stato affrontato varie volte. E' la base che porta a sviluppare Vela, Volcan, Mach, etc...

Su questo, comunque, io ho un buco di conoscenza e non sono in grado di discernere (posto che c'è un limite nella propulsione elastica) se il limite per l'asta sia inferiore o superiore a quello degli elastici. Da quel che leggo (dando per vere certe asserzioni) il limite per l'asta si porrebbe al di sopra di quello degli elastici. Tuttavia delle prove inconfutabili di ciò non ci sono al momento, ma non dubito che possano essere prodotte.

 

[pierclaudio]

in certe condizioni le gomme pulsano nella parte finale della contrazione

Secondo me "pulsano" dall' inizio alla fine.

Ciò che cambia durante la contrazione è la frequenza con cui "pulsano"

[MarioB]

.....Comincio a capire ciò che dice Mario....

Premesso che intendevo dire che ci sarà una fase dove la forza elastica sarà maggiore di quella resistente e successivamente potrebbe accadere il contrario...

Infatti è proprio questo che è impossibile: la forza resistente agente sull'elastico non può essere superiore MAI rispetto a quella elastica altrimenti l'elastico si fermerebbe in una posizione non rilassata.

 

Anche solo perchè ogni sezione di gomma progressivamente dovrà trascinarsi la massa crescente delle sezioni contratte...(sempre ammesso che l'attrito sia da considerarsi irrilevante...E qui mi "balla un'occhio"!) Sto scherzando Mario....

Questo, invece, Oreste, è corretto ed è proprio così che vanno le cose. Salvo per il fatto che l'attrito non è irrilevante. Semplicemente non rilevante al punto che immagini tu.

 

Non riesco a togliermi dalla testa che l'andamento della velocità dell'asta in un arbanormal

abbia anche un andamento discendente nella parte finale, ma tant'è le mie sono solo elucubrazioni.

Concordo sul fatto che il mio test fosse sicuramente grossolano...ma è stato ripetuto più volte

e il risultato è stato sempre il medesimo: dieci cm in più di corsa non mutavano la penetrazione.

E questo con aste da 6mm e da 6,5 dove la penetrazione era decisamente maggiore (qui ho scoperto che il roller gradiva aste generose...) e il "plateau" si verificava a 6 cm dalla testata.

 

Oreste

Infatti Oreste, sono convinto che il tuo test possa dare dei risultati veritieri semplicemente per il fatto che non puo' distinguere 0.5 m/s di differenza di velocità. Quello su cui non siamo d'accordo è l'interpretazione del fatto.

[fabryfish]

Ma quello sottoposto a carico ( che poi è ciò che ci interessa ) come si contrae ?

Conico o lineare, a tratti ( come il libero ) o tutto contemporaneamente ?

Ci sono differenze sostanziali ?

 

PS: Stavolta però conosco la risposta ...

Miracolo! ...ma speriamo che sia quella giusta!

 

Allora dato che è chiara per entrambi, perchè non ce ne rendete partecipi,... resto in attesa di conoscerla!!

[fabryfish]

Non riesco a togliermi dalla testa che l'andamento della velocità dell'asta in un arbanormal

abbia anche un andamento discendente nella parte finale, ma tant'è le mie sono solo elucubrazioni.

Concordo sul fatto che il mio test fosse sicuramente grossolano...ma è stato ripetuto più volte

e il risultato è stato sempre il medesimo: dieci cm in più di corsa non mutavano la penetrazione.

E questo con aste da 6mm e da 6,5 dove la penetrazione era decisamente maggiore (qui ho scoperto che il roller gradiva aste generose...) e il "plateau" si verificava a 6 cm dalla testata.

 

Oreste

Infatti Oreste, sono convinto che il tuo test possa dare dei risultati veritieri semplicemente per il fatto che non puo' distinguere 0.5 m/s di differenza di velocità. Quello su cui non siamo d'accordo è l'interpretazione del fatto.

 

doveva essere: Infatti Oreste, sono convinto che il tuo test NON possa dare dei risultati veritieri semplicemente per il fatto che non puo' distinguere 0.5 m/s di differenza di velocità.

Mario, anche qui, vedo che hai problemi con la parola "non".

A questo punto mi chiedo: "NON è che per caso vuoi dire che gli elastici NON spingono fino a fine contrazione?

Modificato Novembre 12, 2011 da fabryfish

[Stefano Soriano]

Non riesco a togliermi dalla testa che l'andamento della velocità dell'asta in un arbanormal

abbia anche un andamento discendente nella parte finale, ma tant'è le mie sono solo elucubrazioni.

Concordo sul fatto che il mio test fosse sicuramente grossolano...ma è stato ripetuto più volte

e il risultato è stato sempre il medesimo: dieci cm in più di corsa non mutavano la penetrazione.

E questo con aste da 6mm e da 6,5 dove la penetrazione era decisamente maggiore (qui ho scoperto che il roller gradiva aste generose...) e il "plateau" si verificava a 6 cm dalla testata.

 

Oreste

Infatti Oreste, sono convinto che il tuo test possa dare dei risultati veritieri semplicemente per il fatto che non puo' distinguere 0.5 m/s di differenza di velocità. Quello su cui non siamo d'accordo è l'interpretazione del fatto.

 

doveva essere: Infatti Oreste, sono convinto che il tuo test NON possa dare dei risultati veritieri semplicemente per il fatto che non puo' distinguere 0.5 m/s di differenza di velocità.

Mario, anche qui, vedo che hai problemi con la parola "non".

A questo punto mi chiedo: "NON è che per caso vuoi dire che gli elastici NON spingono fino a fine contrazione?

 

Adesso si è chiarito il mistero !!!

Quello è un errore "freudiano" ... vuol dire che, in fondo, il subconscio di Mario è daccordo con l'ipotesi che gli elastici NON spingono fino a fine corsa !!!

[fabryfish]

Ma quello sottoposto a carico ( che poi è ciò che ci interessa ) come si contrae ?

Conico o lineare, a tratti ( come il libero ) o tutto contemporaneamente ?

Ci sono differenze sostanziali ?

 

PS: Stavolta però conosco la risposta ...

Miracolo! ...ma speriamo che sia quella giusta!

 

Allora dato che è chiara per entrambi, perchè non ce ne rendete partecipi,... resto in attesa di conoscerla!!

scherzi a parte, resto in attesa di conoscerla.

ho finito adesso di leggere i lavori linkati e altri presenti come riferimenti bibliografici e non ho ancora trovato ciò che mi interessa,.. quindi più precisamente volevo chiedere a Mario B. se ampiezza e frequenza delle onde di pressione sono inversamente proporzionali alla forza peso che insiste sull'elastico, e se si, con quale rapporto, o comunque che tipo di relazione esiste.

Modificato Novembre 12, 2011 da fabryfish

[Stefano Soriano]

Forse è bene, come diceva Fabrizio, chiarire un pò le posizioni ... altrimenti aggiungiamo solo confusione.

 

1. Abbiamo stabilito che il fenomeno dell'esaurimento ( sarebbe meglio dire dell'inefficacia) della spinta prima di fine corsa elastici non è negabile a priori.

In altre parole esso rappresenta una possibilità la cui esistenza ( al di là delle problematiche di configurazione e settaggio ) è accettabile. Giusto Mario ?

Possiamo dire che è accettabile il concetto che un fucile raggiunga la sua Vmax terminale, prima di fine corsa e che pertanto qualche cm (secondo me ed Orest 8-10 cm, secondo Mario molti di meno) di contrazione elastici risultino pressocchè "inutili" nell'economia globale di un fucile.

 

Qui c'e' da aggiungere, però, un chiarimento "linguistico".

 

Dire che l'elastico raggiunge la sua Vmax prima di fine corsa non significa dire ( se ho ben capito la problematica ) che l'elastico nello stesso punto smette "sempre" di spingere.

 

Altrimenti mi sfugge qualcosa ... e vi prego di spiegarmela.

 

In altre parole:

 

• Se un elastico smette di spingere (per un qualsiasi motivo) ... in un punto , logicamente, la velocità dell'asta non potrà incrementare da quel punto in poi.
• Ma vi può essere il caso in cui, pur continuando l'elastico a spingere , la velocità dell'asta può iniziare una fase di decrescita. (Questa possibilità è però esclusa da Mario per un ragionemento fisico ( gli elastici si femerebbero in una posizione ancora di allungamento) mentre Oreste ne afferma la possibilità . Giusto ? Ma non è che Mario sta fecendo riferimento ad elasticio senz'asta ed Oreste agli elastici con l'asta ?)

 

In ogni caso quelle suddette, sono le due ipotesi collegabili al quesito iniziale: Fin dove spingono gli elastici (e come spingono a fine contrazione) ?

 

Cercherò di essere breve ed il più chiaro possibile.

 

Ho schematizzato la problematica con l'ausilio di qualche grafico:

 

Ipotesi ( chiamiamola così "Mario"). in cui la Vmax si raggiunge a fine corsa , schematizzata di seguito:

 

 

L’aumento delle resistenze idrodinamiche è indicato in alto nello schema con un triangolo blu crescente/decrescente ( è solo una semplificazione, giusto per rendere l’idea, perchè le resistenze come sappiamo non aumentano secondo quell’andamento ).

In basso al grafico è schematizzata invece la posizione di riposo degli elastici ( punto “0”) e l’allungamento degli stessi fino al punto A.

 

L’asta viene progressivamente accelerata fino a fine corsa degli elastici ( Dal punto “A” al punto “0” ). L’accelerazione è dapprima maggiore, per poi calare verso la fase terminale di contrazione degli elastici. Le resistenze sviluppate dall’asta in acqua saranno, sempre e comunque, superate dagli elastici che mantengono la possibilità di viaggiare a Velocità superiore a Ve durante tutto il percorso. La spinta degli elastici si esaurisce nel punto “0” di riposo degli stessi (al netto di allungamenti residui dell’elastomero).

Mi pare logico pensare che “condiotio sine qua non” ciò avvenga è che l’elastico nella parte terminale mantenga, in funzione dell’allungamento iniziale, la capacità di contrarsi con un Velocità Superiore a Ve.

 

 

Ipotesi dell'inefficacia della spinta degli elastici ( gli elastici spingono fino a fine corsa, ma la Vmax si raggiunge prima).

 

Ciò è invece quello che sostengo io (e se ho ben capito in parte Oreste).

 

 

Gli elastici si contraggono dal punto A al punto O cedendo energia all’asta. L’asta raggiunge una Ve massima di eiezione prima di fine corsa. Gli elastici non hanno ancora raggiuto però la loro posizione di riposo ( punto “0”) : sono contratti fino al punto “V”. Nel punto V però essi hanno subito un riarrangiamento molecolare/decadimento energetico tale che le resistemze dal punto V in poi diventano predominanti rispetto alla quota di energia residua nell’elastico ( energia che logicamente va progressivamente a decrescere lungo la contrazione, rendendo l'elastico incapace di sviluppare le velocità ormai raggiunte ). Addirittura in tale tratto ( da V a O ), l’elastico potrebbe non avere più ( in funzione dei fenomeni suddetti di riarrangiamento ) la capacità di viaggiare ad una velocità superiore a Ve ( o comunque a quella dell'asta nel tratto V -> 0), configurandosi così l’ipotesi di un distacco NON accidentale dell’elastico. L’asta raggiungerà la Vmax prima di fine corsa rendendo quindi molto inefficace da un punto di vista energetico il tratto V->O. Addirittura se si stacca l’ogiva il tratto diverebbe totalmente inefficace.

 

C'e' qualcosa di errato in quanto ho esposto ?

Così ... cominciamo almeno a tirare un pò di somme !!!