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 Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica

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Scientist



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MensagemAssunto: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 6:42 pm

Este post foi editado para trazer as informações corretas sobre o assunto, com grande ajuda e esclarecimento do Lincoln!

Estou apenas engatinhando no mundo da arqueria, mas vi muitos tópicos falando sobre o quão péssimo para um arco pode ser um dry-fire (tiro sem a flecha).
A princípio me pareceu estranho, já que a flecha é muito leve, então resolvi fazer uma abordagem científica para entender o quão ruim para um arco pode ser um dry-fire.

Aí vai:

Tendo Ei como Energia inicial (momento em que o arco é puxado) e Ef a energia final (no momento em que a corda é largada)

Ei = F*S (delta S), que na prática é a integral da área, já que a força exercida não é linear = 1005 inches*libra-força = 113,5 joules aproximadamente (considerei o hard cam):

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Ef = cinética da flecha + Energia dissipada (usando 100m/s para a velocidade de saída da flecha, apensar de isso ser verdade para um arco de 65lb e não 60 - (Fonte)):
M*V*V/2 = 0,021*100*100/2 = 105 joules.

No final temos apenas 8,5J dissipados, ou seja, um dry-fire adiciona 92% de energia a mais no arco.
Na prática deve ser um pouco menos por conta dos arredondamentos otimistas para a performance energética do arco que eu considerei.

Desta forma um tiro seco exige até 92% a mais de resistência do que o arco estava inicialmente preparado para aguentar.
Isso pode causar um dano grave no arco, além de aumentar o risco de lesão por conta da maior energia da corda, que terá uma maior chance de acertar o arqueiro

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Última edição por Scientist em Dom Ago 10, 2014 10:08 pm, editado 1 vez(es)
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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 6:55 pm

Shocked 

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Lincoln



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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 7:52 pm

Quando fiz universidade (faz muito tempo), tive alguns professores que sempre diziam pra checar as unidades após os cálculos. Se houver alguma inconsistência com as unidades, o cálculo está totalmente errado. Se as unidades estiverem corretas, existe a possibilidade de os cálculos estarem corretos também. Eu não consegui entender muito bem essa relação entre libras e newtons com energia potencial e energia dissipada. Outra coisa, essas libras que rotulam os arcos é somente a força necessária para segurar a corda no ponto de pico de peso da puxada. Não diz muito sobre energia.

Para calcular a energia armazenada no arco é necessário saber a curva de força da puxada durante todo o power stroke. Comparando essa energia armazenada com a energia cinética entregue na flecha, ai sim dá pra saber o estrago que um tiro seco pode causar.

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Scientist



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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 8:17 pm

Concordo plenamente: as unidades precisam estar corretas, caso contrário nada dará certo! Tem até caso na NASA que esqueceram de converter.

Os cálculos que eu fiz foram todos na unidade internacional (coisa que os americanos insistem em não fazer).
ais (calculadas), ambas precisam ser iguais.

De qualquer forma a intenção foi exibir, em termos percentuais aproximados, qual é a energia adicional em um dry-fire, que no caso foi de 61% a mais.

Qualquer discordância é só dizer, estamos aí pra encontrar o que é real =)

Abraço,


Última edição por Scientist em Sex Ago 22, 2014 4:01 pm, editado 1 vez(es)
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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 8:51 pm

concordemos que num domingo a noite nem vou tentar entender a equação, mesmo porque me preocupo um pouco mais com a prática do que com a teoria nesse caso, mesmo que aumentasse em apenas 1% e esse 1% fosse suficiente para detonar seu arco ele seria muito importante

e dry fire danifica muito o arco (já tive um composto e um recurvo danificado pelo dito cujo), pode ter certeza, independente do acréscimo de energia, ou força, ou seja lá o que for

no caso, por ser domingo e ainda não ter pego no tranco para a semana, se eu tivesse que estudar o problema me preocuparia com o transiente do movimento e não com a equação que demonstrou
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Antonio Amaral



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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 8:54 pm

a conta é chique mas um dry fire em um composto moderno acaba com o arco


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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 8:55 pm

esse é um estudo que nunca vou fazer na pratica com meus equipamentos,podia ter margem de 100% de não acontecer nada que eu mesmo assim não faria
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Lincoln



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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 9:05 pm

Essas libras são medidas com uma balança comum. O peso da puxada é a força equivalente ao peso de um objeto com a massa medida pela balança. Tenho inclusive um arco no qual esse rótulo vem escrito em kilogramas.

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Essa medida é simplesmente a força necessária pra segurar a corda no ponto de pico de peso da puxada. Nos arcos recurvos é no final da puxada, nos arcos compostos é no meio antes do letoff. Essa tal de "libragem" não diz quase nada sobre a energia armazenada no arco. Tanto é que arcos com a mesma libragem disparam flechas com energias bem diferentes.

Outra inconsistência de sua análise é confundir força com energia. Por isso escrevi sobre checar as unidades. No sistema internacional, força é medido em newtons e energia em joules. Você pode relacionar força e energia através de uma grandeza chamada trabalho, que é a integral da força ao longo de um deslocamento. Traduzindo, a energia armazenada por um arco depende de como varia o peso/força da puxada durante o power stroke, é o que chamamos de curva de força da puxada. Dá uma olhada na figura abaixo de como a força varia em 3 arcos diferentes, todos com 60 libras

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A energia armazenada é equivalente a área abaixo da curva de força da puxada. Essa curva depende do design e dos materiais do arco. Logo arcos de mesma libragem vão entregar energias diferentes na flecha.

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Scientist



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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 9:11 pm

Agora entendi a ideia da medição de libras, eu estava com outro conceito na cabeça

Eu acreditava que se referia à distância atingida pelo deslocamento, e desta forma ela (a distância) se cancelaria na conta, permitindo que eu pudesse tomar a medida da força aplicada automaticamente para a energia potencial do sistema.

A conta é mais complicada, então.
Vou refazer os cálculos, obrigado!
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EVC



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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 9:19 pm

Não tive paciência para ler o arrazoado do post original porque está muito longo.

Eu já fiz um cálculo aproximado da energia armazenada por um arco recurvo para estimar o rendimento e obtive algo entre 80 e 85%. Ou seja, da energia armazenada no arco, uns 80% são entregues para a flecha na forma de energia cinética. O restante é dissipado na forma de ruído, vibrações e calor. No tiro seco o arco dissipa os 100% ou cinco vezes mais energia do que em condições normais. Desnecessário dizer o que vai acontecer depois de algum algum tempo.

Se não me engano a Hoyt dá uns 1000 tiros secos para testar um arco recurvo (não sei os compostos). Isso faz sentido para verificar um projeto mas não é algo que se deva fazer regularmente.

A situação é muito pior com arco composto porque a energia armazenada é muito maior que a de um recurvo da mesma potência.

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Scientist



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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 9:46 pm

Pronto, refiz os cálculos com esses novos dados e informações, e de fato a medida de libragem não é fundamental se o trabalho for conhecido.

Novos cálculos:

Ei = F*S (delta S), que na prática é a integral da área, já que a força exercida não é linear = 1005 inches*libra-força = 113,5 joules aproximadamente (considerei o hard cam)

Ef = cinética da flecha + Energia dissipada (usando 100m/s para a velocidade de saída da flecha, apensar de isso ser verdade para um arco de 65lb e não 60):
M*V*V/2 = 0,021*100*100/2 = 105 joules.

No final temos apenas 8,5J dissipados, ou seja, um dry-fire adiciona 92% de energia a mais no arco.
Na prática deve ser um pouco menos por conta dos arredondamentos otimistas para a performance energética do arco que eu considerei.

Obrigado pelas explicações, aprendi bastante sobre os arcos neste tópico!
Vou corrigir o primeiro post para facilitar para os leitores, tudo bem?

Dúvida: como é o comportamento gráfico do trabalho para arcos recurvos? Chega a ser aproximadamente linear? (EDIT: vi aqui no tópico que me indicou, o comportamento é diferente do que eu esperava:

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Brutus



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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 10:03 pm

Quando criei um pôster no fórum sobre a qualidade das participações, sem dúvidas não estava equivocado. As discussões são de elevado níveis. Aqui se tira dúvidas, equívocas além de nos ensinar muito.Só pra ter uma ideia, temos até um colega cientista. ( Scientist )

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Scientist



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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 10:13 pm

Valeu, Brutus!
Consegui aprender uma série de coisas em poucas horas!
Eu não fazia ideia do significado real da classificação nominal de libragem dos fabricantes, e também não fazia ideia de como a força aplicada no arco composto variava tanto na largada. Ainda por cima concluí que o dry-fire é realmente ruim, não se trata de mito.

Só sucesso!
Valeu galera!
Se tiver mais pontos para serem corrigidos, avisem! Progresso sempre  cheers 

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Scientist



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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 10:21 pm

Uma dúvida a mais, tentando confirmar o que eu entendi:
a libragem nominal do fabricante se refere à força máxima exercida na flecha em algum momento da largada?
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Alexandre_Ramos



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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 10:35 pm

Scientist,

Para te "ajudar" nas contas, pense que tem uma variável importante, o peso da flecha; Quanto mais pesada por a flecha, menos energia vai ser retida no arco, então é difícil você colocar números nessas contas.

Isso sem contar os Dry-Fire parciais, feitos pelo uso de flechas muito leves; Os fabricante sempre colocam suas exigências de uso.
Nos arcos tradicionais isso pode ocorrer quando se usa flechas de carbono em arcos de potencia elevada, a Falco por exemplo, exige um mínimo de 8 grains por libra de potencia do arco (valor bem baixo, tem marcas que exigem 10 grains), então um arco com 45# precisa de flechas com um mínimo de 360 grains, se usar flechas Carbon one da Easton por exemplo, que tem aproximadamente 7 grains por polegada, sua flecha com 29" de comprimento e pontas de 100 grains terá um peso final de 310 grains, o que ficaria abaixo do exigido pelo fabricante, e com certeza danificará o arco com o uso.

Acho que a conta mais importante que deve sempre ser feita é essa, peso mínimo da flecha fornecido pelo fabricante.
Eles já tem pessoal e equipamentos necessários para calcular o que é ruim para o equipamento, e por isso é importante seguir.

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Scientist



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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Dom Ago 10, 2014 11:39 pm

Ótima observação, Alexandre!
Ignorei o fator de inércia de flechas com pouca massa como um equivalente de um dry-fire
Aprendi mais uma!
Obrigado
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EVC



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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Seg Ago 11, 2014 6:12 am

Scientist escreveu:
Uma dúvida a mais, tentando confirmar o que eu entendi:
a libragem nominal do fabricante se refere à força máxima exercida na flecha em algum momento da largada?

Composto: pico da "potência", na verdade força em libras-força, que não ocorre na puxada máxima por causa do let-off. Arcos recurvos: "potência" para uma puxada de 28" (ver figura abaixo). Se sua puxada é maior a "potência" será proporcionalmente maior, dependendo da curva potência x puxada do arco. Em recurvos a curva é aproximadamente linear.

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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Seg Ago 11, 2014 5:34 pm

Ta ai um grande assunto...mas de geografia não entendo nada...

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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Seg Ago 11, 2014 5:39 pm

Alexandre_Ramos escreveu:
Scientist,

Para te "ajudar" nas contas, pense que tem uma variável importante, o peso da flecha; Quanto mais pesada por a flecha, menos energia vai ser retida no arco, então é difícil você  colocar números nessas contas.

Isso sem contar os Dry-Fire parciais, feitos pelo uso de flechas muito leves; Os fabricante sempre colocam suas exigências de uso.
Nos arcos tradicionais isso pode ocorrer quando se usa flechas de carbono em arcos de potencia elevada, a Falco por exemplo, exige um mínimo de 8 grains por libra de potencia do arco (valor bem baixo, tem marcas que exigem 10 grains), então um arco com 45# precisa de flechas com um mínimo de 360 grains, se usar flechas Carbon one da Easton por exemplo, que tem aproximadamente 7 grains por polegada, sua flecha com 29" de comprimento e pontas de 100 grains terá um peso final de 310 grains, o que ficaria abaixo do exigido pelo fabricante, e com certeza danificará o arco com o uso.

Acho que a conta mais importante que deve sempre ser feita é essa, peso mínimo da flecha fornecido pelo fabricante.
Eles já tem pessoal e equipamentos necessários para calcular o que é ruim para o equipamento, e por isso é importante seguir.

exatamente Alexandre!
e lembrando que para cada polegada aumenta acima dos 28", tem que acrescentar na conta 20grains a mais (por polegada aumentada)

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MensagemAssunto: Re: Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica   Hoje à(s) 9:50 am

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Dry-fire é tão ruim assim? Abordagem científica
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