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 COMPORTAMENTO DAS LÂMINAS DE UM ARCO

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Mamute-sc
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MensagemAssunto: COMPORTAMENTO DAS LÂMINAS DE UM ARCO   Sab Out 16, 2010 5:01 pm

Como não sabia onde postar, e esse tema interessa principalmente aos que querem construir um arco postarei aqui, caso alguém ache melhor colocar em outra seção sinta-se a vontade.

Saber o comportamento das lâminas durante um tiro faz o construtor avaliar melhor quais materiais deve empregar na construção de seu arco.

Iniciarei a análise pelos Longbows, por serem os primeiros a existir tem a tecnologia mais simples, e por esse fator acho seus usuários os mais completos atiradores, precisam dominar o tiro instintivo e ao mesmo tempo se acostumar com o “choque” que cada disparo lhe transmite ao braço, sem perder a precisão.

Os melhores arcos eram construídos a partir de madeiras que tem uma característica ímpar de suportar grandes tensões de esticamento (tração) nas fibras externas (próximas à casca da árvore) e encurtamento (compressão) nas fibras próximas ao miolo (cerne) da árvore, e era desse modo que faziam bons arcos, com o tempo sabiam exatamente quais árvores davam melhores arcos.

Com o passar do tempo, talvez pela escassez de madeira adequada ou talvez por iniciativa de alguém que parou para pensar no problema, surgiu o arco de lâminas compostas por dois diferentes tipos de madeira, precisavam saber qual lado usariam cada tipo, e a figura que segue nos mostra o que acontece com as lâminas de um Longbow. A FIGURA 1 mostra o caminhamento dos esforços no momento em que o arqueiro solta a corda, parte da energia acumulada pelas lâminas é transmitida pela corda (seta amarela) à flecha (seta verde). Mas nem toda energia acumulada pelas lâminas é utilizada nesse processo, portanto, a energia restante volta-se para o arco (seta vermelha) transmitindo um “choque” na mão do arqueiro, que (junto com a vibração das lâminas) tem que dissipar essa energia restante.

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Figura 1

Fazendo uma análise numa pequena parte da lâmina poderíamos observar o que acontece na sua estrutura olhando o DETALHE 1.

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Fica claro que devemos usar madeiras que suportem grandes trações (como o Bambu por exemplo) na parte que fica voltada para o alvo e uma madeira mais rígida, que possa acumular energia na face voltada para o arqueiro. Após a flecha partir parte da energia fará a lâmina tracionar do lado do ipê, mas esse esforço é pequeno e a madeira tem capacidade de resistir a esse esforço.

Quanto mais comprido é o arco, mais a resultante (seta vermelha) tende a ficar na vertical, diminuindo o choque, é esse o principal motivo desse tipo de arco ser longo.
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Mamute-sc
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MensagemAssunto: Re: COMPORTAMENTO DAS LÂMINAS DE UM ARCO   Sab Out 16, 2010 5:04 pm

Com o passar do tempo, alguns perceberam que se mudasse a forma do arco, haveria um choque menor na mão do arqueiro, podendo dessa maneira diminuir o seu comprimento, melhorando em muito seu uso e permitindo resultados melhores, essa nova forma, conhecida como recurvo (os arcos asiáticos usam essa forma de arco a centenas de anos), com as extremidades das lâminas recurvadas, isso é, com curva contrária à curvatura necessária ao acumulo de energia para o tiro.

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Necessitou-se de novos materiais, pois o uso de tendões e outra fibras naturais tinham vida útil muito curta e a popularização desse tipo de arco só aconteceu quando fibras sintéticas começaram a ser utilizadas, garantindo tanto a melhor eficiência no acumulo de energia, quanto à proteção física ao lascamento das fibras da madeira utilizada na parte mais interna da lâmina.

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As tensões ocorridas nas fibras das lâminas durante o acumulo de energia são idênticas ao do Longbow (DETALHE 2). A diferença vem depois; o restante da energia acumulada e não utilizada para lançar a flecha fica praticamente na vertical (seta vermelha na FIGURA 2), diminuindo muito o choque, restando na mão do arqueiro a vibração residual das lâminas para dissipar essa energia. Essa vibração residual resulta numa inversão de esforços na lâmina (DETALHE 2) e impõe a necessidade de termos, próximo às extremidades da lâmina, o uso de fibras em ambas as faces.

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Mamute-sc
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MensagemAssunto: Re: COMPORTAMENTO DAS LÂMINAS DE UM ARCO   Sab Out 16, 2010 5:08 pm

Nos arcos Compostos (FIGURA 3),

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o desenvolvimento de novos materiais, permitiu a adoção de lâminas paralelas, geometricamente isso seria a forma perfeita do arco, pois toda a energia residual do tiro (energia que sobra depois de lançada a flecha) seria transmitida verticalmente ao arco (seta vermelha), e a adoção de materiais resistentes, mas flexíveis, nas lâminas reduz também o choque na mão do arqueiro devido à vibração das lâminas, para a dissipação da energia restante depois de lançada a flecha. Os esforços na lâmina continuam sendo de tração nas fibras externas (DETALHE 4).


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Notem que aí encontra-se o problema de se soltar a corda sem uma flecha, como não há redução de energia devido ao “peso” da flecha toda a energia acumulada volta-se para a lâmina que não é preparada para receber tal esforço, causando muita vibração com conseqüências catastróficas para as mesmas (DETALHE 5).


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MensagemAssunto: Re: COMPORTAMENTO DAS LÂMINAS DE UM ARCO   Sab Out 16, 2010 6:07 pm

Vixi, cgegô me dá um nó na cabeça... scratch
Brincadeira. Belo tópico.
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MensagemAssunto: Re: COMPORTAMENTO DAS LÂMINAS DE UM ARCO   Sab Out 16, 2010 6:10 pm

eu não sabia como explicar, se fosse ao vivo era fácil, tentei explicar da maneira mais didática, me desculpem pelos desenhos toscos, mas é o que deu para fazer, mas tirem dúvidas que a gente vai se entendendo
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MensagemAssunto: Re: COMPORTAMENTO DAS LÂMINAS DE UM ARCO   Sab Out 16, 2010 6:12 pm

Que é isso amigo, falei dos desenho não, tão de bom tamanho para poder entender.
Eu que não so do meio das tal de engenharia mesmo.
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wpurgatto



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MensagemAssunto: Re: COMPORTAMENTO DAS LÂMINAS DE UM ARCO   Sab Out 16, 2010 7:47 pm

É física pura Exclamation Exclamation Exclamation

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MensagemAssunto: Re: COMPORTAMENTO DAS LÂMINAS DE UM ARCO   Sab Nov 20, 2010 4:41 pm

um video para em slow motion mostrando as lâminas ne um recurvo na hora do tiro, notem que as CAM "vibram" bastante, mas a vibração das lâminas (mesmo sendo menos perceptíveis) ocorrem com uma energia muito maios

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MensagemAssunto: Re: COMPORTAMENTO DAS LÂMINAS DE UM ARCO   Sab Nov 20, 2010 10:43 pm

arco tradicional, notem a direção da energia nas lâminas, indo até a empunhadura

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MensagemAssunto: Re: COMPORTAMENTO DAS LÂMINAS DE UM ARCO   Hoje à(s) 7:54 pm

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