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Alvige niveau 5Age: 68 Arme(s): Classique
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Bonjour
Je me suis posé une question, parallèlement à la mise en place du tableau spine/pointe/etc... initiée par Horus, sur la vitesse de sortie de la flèche d'un petit archer "léger" comparée à celle d'un grand archer "costaud".
Le gain de puissance et d'allonge se retrouve-t-il intégralement dans la vitesse de sortie de flèche, tous autres paramètres équivalents (rendement de l'arc notamment) ? Intuitivement non.
De l'abaque Easton ou Carbon Impact (CI, ACE et Navigator ont pratiquement les mêmes masses à spine équivalent), on déduit qu'un archer d'allonge 25" et tirant 30# se retrouve avec une flèche de 15g (grammes...). Son collègue qui tire 40# à 30" d'allonge doit choisir une flèche de 21g.
L'archer plus "faible" dispose de 27,3J (joules...), celui plus costaud de 46,3J soit 70% d'énergie en plus ! Mais les vitesses respectives de sortie de la flèche s'établissent à 54m/s et 59m/s : le gain en vitesse n'est que de 9%...
Bien entendu, la quantité de mouvement de la flèche (pouvoir de perforation !?) est largement supérieure pour l'archer "costaud" : 1,24 kgm/s contre 0,81kgm/s soit un gain de 53%...
En corollaire, ne pourrait-on pas en déduire qu'il vaut mieux être petit et costaud que grand et malingre pour tirer à l'arc ? Qu'en pensent les mécaniciens ? |
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| Laurent Tiko Rédacteur Age: 60 Arme(s): classique
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Le record du monde 70m est détenu par une femme; +44#, plutôt petite allonge et arc qui "chasse", donc tube fin et léger.
Mais un autre facteur rentre en jeux: la précision de placement de la main d'arc par rapport à la ligne de visée... Donc un grand s'y retrouve quand même un peu.
Mais faut pas hésiter à tirer puissant quand on a une grande allonge, et/ou passer sur des ACE, le tube de compèt' le plus léger du marché.
De toute façon, à 99%, ce n'est pas çà qui fera le score ! 
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En Angleterre, tout est permis, sauf ce qui est interdit. En Allemagne, tout est interdit, sauf ce qui est permis. En France, tout est permis, même ce qui est interdit. En U.R.S.S., tout est interdit, même ce qui est permis (Winston Churchill) |
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| classicgeoniveau 5 Age: 45 Reims Arme(s): classique
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| Laurent Tiko a écrit: | | des ACE, le tube de compèt' le plus léger du marché. |
ca a déjà été évoqué, mais c'est pas toujours vrai :
ex : 34# et 27" d'allonge
--< ACE 780 : 162gr (tube nu);
--< AC navigator : 157 gr (tube nu);
La différence de poids est peut etre infime, je te l'accorde, mais la navigator est plus légère dans ce cas (que je connais, vu que c'est le mien) et l'écart de prix est lui bien réel |
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| Holmegaardniveau 4 Age: 48 Moreuil Arme(s): Classique
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| Laurent Tiko a écrit: | | et/ou passer sur des ACE, le tube de compèt' le plus léger du marché. |
ça dépend de ton spine et plus de poid ne veut pas forcement dire moins de trait (j'ai le pb entre mes navigator et mes CI qui meme un poil moins lourde perdent du trait);
| Laurent Tiko a écrit: | | De toute façon, à 99%, ce n'est pas çà qui fera le score ! |
tout a fait ok |
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| Laurent Tiko Rédacteur Age: 60 Arme(s): classique
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D'accord sur le fait que les ACE ne sont pas toujours les plus légères... Mais pour les grandes allonges, je demande la preuve du contraire ! 
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| Mr_TnTniveau 4 Age: 35 Arme(s): Dans sa caisse pour 2008
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| Tirant 55# a 30.5' d'allonge,avec les ACE y'a pas photos |
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Baerendhilniveau 4
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J'ai pas tout compris à ton raisonnement, mais je vais essayer de me souvenir de mes cours de mécanique (terminale) et esayer de répondre à ta question.
Dans le tir à l'arc tu as 2 phases : la phase d'accélération et la phase de décelération.
Pour la phase d'accélération : on se base sur la 3è loi de newton : mA=F, avec m : la masse (corde + fleche + d'une certaine manière l'arc puisqu'il prend aussi l'accélération si on ne le tient pas !!), A : l'accélération, F : la somme des forces extérieures.
On ne va s'intéresser qu'à la flèche. (pour simplifier) et négliger les forces de frottement pendant cette phase.
La phase d'accélération se situe entre le lâcher de corde et le moment où la flèche quitte la corde (fin de course de la corde). Pendant toute cette période la flêche est soumise à à la force de la corde (les "soit disant livres" !!! et oui normalement une force se mesure en Newtons (N)). donc l'accélération de la flèche est égale à la force de ton arc divisé par la masse de la flèche. En fonction du temps cela donne A(t) = F(t)/m . Or la force de l'arc en fonction du temps décroit, ou plutôt la force dépend de l'allonge, qui elle diminue ! Je n'irais pas dire que la force est proportionnelle à l'allonge car cela dépend du matériau utilisé !
Donc pour résumé : A(t) = x(t).f(x)/m avec A(t) : accélération en fonction du temps, x(t) : allonge en fonction du temps, f(x) : facteur de force, si la puissance est proportionnelle à l'allonge alors f(t) = c = constante., et m : la masse de la flèche.
Donc de là on voit que la flèche, pendant toute cette phase accélère, soit concrètement : plus ton arc est puissant et plus l'accélération sera importante, plus ton allonge est grande et plus longtemps ta flèche subira une accélération... et donc sera rapide. Par contre plus la fleche est lourde et plus elle sera lente (accélération plus faible) Pour la vitesse tu calcule l'intégrale de ta jolie formule qui risque fortement de ne pas être linéaire ... Mais bon je vais pas vous saouler avec ça surtout que pour moi aussi ça remonte ^^ En d'autre terme, l'énergie que tu donne à ton arc pendant que tu le tend est accumulée par l'arc puis transmise à la flèche et transformée en vitesse ...
Ah j'ai oublié : dans les forces, il faut ajouter les forces "élastiques" càd enlever de la puissance de l'arc la puissance qu'absorbe la flèche pour se déformer ... donc plus la flèche est souple, plus elle se déforme et plus elle absorbe d'energie et donc ira moins vite... mais pour simplifier mon calcul j'ai supposé que la fleche est complètement raide ! Pour ceux qui comprennent pas : la puissance de l'arc est transmise à la flèche en vitesse "avant" (vitesse de la flèche) ET en vitesse "latérale" (ce qui fait vibrer ta flèche) donc plus elle est souple, plus elle aura de "vitesse latérale" et donc moins de vitesse "avant"... bon c'est très vulgarisé, pardon pour les plus scientifiques...
En suite la phase de décélération : ben c'est le même calcul sauf tu remplaces la puissance de la fleche par : la force de gravité et les forces de frottements... on arrive aux conclusions : plus ta fleche est lourde est plus la décélération (accélération négative) sera faible ! En gros plus elle est lourde moins elle est influencé par l'environnement, le vent la densité de l'air etc ... ou même la densité de la paille : plus elle est lourde et rapide, plus elle a d'énergie pour déformer la paille et la pénétrer ... souvenez vous : Ec (Energie cinétique) = 1/2 m . v² ... donc vaut mieux une fleche plus rapide qu'une fleche lourde pour pénétrer dans la paille... mais là encore une partie de l'énergie est absorbée par la paille qui se déforme, l'autre par la flêche elle même quand elle se déforme (souplesse de la flêche) (même raisonnement qu'avant)!
Donc voilà j'espère ne pas avoir été trop casse pied et ne pas avoir fait d'erreur ...
| Citation: | | De l'abaque Easton ou Carbon Impact (CI, ACE et Navigator ont pratiquement les mêmes masses à spine équivalent), on déduit qu'un archer d'allonge 25" et tirant 30# se retrouve avec une flèche de 15g (grammes...). Son collègue qui tire 40# à 30" d'allonge doit choisir une flèche de 21g. |
En fait l'abaque est fait à l'aide MMC (plus simple : résistance des matériaux) pour dimensionner la fleche telle que l'énergie qu'elle reçoit soit le moins possible transformé en energie "transversale" càd déformation de la flèche... ou en d'autres termes optimiser le rendement de la flêche (transformation puissance de l'arc en vitesse);
| Citation: | | L'archer plus "faible" dispose de 27,3J (joules...), celui plus costaud de 46,3J soit 70% d'énergie en plus ! Mais les vitesses respectives de sortie de la flèche s'établissent à 54m/s et 59m/s : le gain en vitesse n'est que de 9%... |
Oui l'archer a plus d'énergie, mais la fleche est plus "grosse/dense" pour encaisse cette énergie, et donc plus lourde, qui dit plus lourde dit moins rapide, mais pas forcément moins d'énergie ! POOur une même puissance, mais une masse différente : Ec = 1/2 m1.v1² = 1/2 m2.v2² --< m1.v1²= m2.v2² -< v1² = m2/m1 . v2² ... CQFD .... |
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| jlonzeweb Administrateur Age: 61 Arme(s): clavier-souris
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J'en connais qui vont faire une nuit blanche  |
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Maxenceniveau 5
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Purée.....  |
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| Laurent Tiko Rédacteur Age: 60 Arme(s): classique
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Baerendhil, si je puis me permettre une petite précision:
L'abaque ne sert pas seulement à "dimensionner la fleche telle que l'énergie qu'elle reçoit soit le moins possible transformé en energie "transversale" càd déformation de la flèche". Sinon suffirait de prendre le tube le plus dur et basta !
En réalité on cherche le tube le plus léger possible, dont le flambage permette de synchroniser les oscillations latérales pour que les noeuds d'équilibres restent en alignement avec la cible, et que l'arrière du tube ne vienne pas taper sur la fenêtre d'arc...
En caricaturant, on peut séparer plusieurs phases:
- Au moment de la décoche, le tube peut être considéré comme une poutre contrainte d'un coté par la corde, de l'autre par l'inertie de la pointe (plus la pointe est lourde, plus le tube est souple). Si le tube est trop dur, la pointe se met en mouvement plus tôt - et s'écarte de la fenêtre d'arc... C'est pour çà qu'il faut rentrer le BB pour un tube dur... 
- L'énergie emmagasinée dans la flexion du tube est restituée à la pointe, qui se met en mouvement en direction de la cible.
- Le tube continue sa flexion - amortissement pas le piston du BB (si le tube est trop souple, il va en butée du BB, c'est pour cette raison qu'il faut durçir le BB pour un tube souple !).
- Oscilation, l'arrière du tube passe au large de la fenêtre d'arc.
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Dernière édition par Laurent Tiko le Ven 20-04-2007, 8:20; édité 1 fois |
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| alexvpaqniveau 4 Age: 35 Archers de Rimouski Arme(s): Helix et M1
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*se met à saigner du nez*  |
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| rosaireswolf22niveau 3 Age: 64 Archers de St Brieuc Arme(s): classique
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ben oui!!!.....
plus ça avance moins vite, moins ça arrive plus vite, bon j'ai bien résumé ou j'dois réviser le cours?
C'est quand même beau... la science. Si j'dois penser à tout ça quand je tire, il me faudra peut-être demander une dérogation à l'arbitre pour tirer une flèche toute les... 10mn |
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| Alvigeniveau 5 Age: 68 Arme(s): Classique
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Baerendhil, Laurent a répondu avant moi. Pour annoncer les chiffres que j'écris, j'ai forcément utilisé les formules que tu cites ! Pour l'énergie rendue par l'arc, j'ai considéré un rendement de 80% (bonnes branches...), un effort linéaire et une course égale à l'allonge moins le band - 45mm et un coeff de 1,10 (formule trouvée chez Joe Tapley)... Pour ma pomme, ça marche, je retrouve par le calcul la vitesse déduite de mes repères de viseur (http://www.cs.toronto.edu/~apostol/arrow/).
Plus généralement, sans vouloir rentrer trop dans les détails, je me posais la simple question de savoir si après tout, les archers "de petite constitution" étaient vraiment "handicapés" par rapport à ceux qui tirent une bonne quarantaine de livres. Le spine (et donc la masse) de la flèche étant imposés par l'abaque (critère : le flambement et l'échappement de la fenêtre d'arc comme l'indique Laurent), cette contrainte ne pénalise-t-elle pas les archers "costauds" ?
Cela me rappelle le post récent sur la puissance minimale "nécessaire" pour tirer en FITA et la difficulté supposée de ces dames et demoiselles les cadettes...
Il n'en demeure pas moins que même si l'avantage de la puissance n'en est pas proportionnel, il est réel : 33% de puissance en plus, 70% d'énergie en plus... il en reste quand même 9% en vitesse de sortie, ce qui est bien sûr bon à prendre ! |
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| Leito Rédacteur Age: 16
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| Alvige a écrit: | | j'ai considéré un rendement de 80% (bonnes branches...) |
Oué, Baerendhil n'a pas tenu compte du fait que les branches ne restituent pas toute l'énergie emmagasinée. Quoi que d'une certaine manière quand même en considérant que les branches ont une masse à ajouter dans le facteur m (masse) dans la seconde loi de Newton.
| Citation: | | un effort linéaire et une course égale à l'allonge moins le band - 45mm |
Là aussi Baerendhil s'est trompé. Il a considéré la totalité du déplacement de la corde, c'est à dire jusqu'à ce qu'elle s'arrête pour faire demi tour (parce que la corde passe au delà de la position de repos avant de s'arrêter). Or après avoir passé la position de repos, elle ralentie jusqu'à s'arrêter donc la corde ayant au fur et à mesure une vitesse inférieur à la flèche, cette dernière "décoche" de la corde un peu après le passage de la corde devant la position de repos. Ce "un peu après" est régulé par la pression de l'encoche sur la corde donc sa facilité à sortir de la corde. Donc faut aussi faire gaf à ne pas trop serrer ses encoches ou avoir un tranche fil trop épais car dans ce cas, trop d'énergie accumulée par la flèche serait utilisé à déformer l'encoche et cette énergie serait donc finalement perdue par la flèche ce qui impliquerai une perte supplémentaire de rendement et donc de la vitesse de la flèche.
Suffit de s’imaginer accrocher à un mur par un élastique alors qu’on doit courir dans la direction opposée. Si l’élastique est trop gros, on sera ralentie au moment où il cassera … Nous ça pose pas trop de problème, on peut ré-accélérer, mais pas la flèche.
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"Triste époque que celle où il est plus difficile de briser un préjugé qu'un atome." A.Einstein |
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| Laurent Tiko Rédacteur Age: 60 Arme(s): classique
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...mais une prise au vent augmentée (taille et bras d'arc de l'archer, diamètre et longueur du tube).
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