Калкулатор за скорост на стрела

Калкулаторът за скорост на стрела оценява колко бързо стрелата напуска лъка, изразено във фута в секунда (fps), въз основа на рейтинга на скоростта по IBO на лъка и действителните дължина на опъна, тегло на опъна и настройка на стрелата на стрелеца. Той изчислява и кинетичната енергия и импулса на стрелата при тази скорост.

Какво е скорост по IBO?

Скоростта по IBO е стандартен рейтинг, който производителите на лъкове публикуват, определен от Международната организация за лов с лък (International Bowhunting Organization). Тя измерва колко бързо изстрелва лъкът при фиксирани тестови условия: тегло на опъна 70 паунда, дължина на опъна 30 инча и стрела с тегло 350 грейна (5 грейна за всеки паунд тегло на опъна).

Почти никой стрелец не стреля точно при тези настройки. По-къса дължина на опъна, по-леко тегло на опъна или по-тежка стрела променят реалната скорост. Калкулаторът тръгва от числото по IBO и го коригира спрямо собствената настройка на стрелеца.

Как се изчислява скоростта на стрелата от рейтинга по IBO

Оценката използва корекции, които техниците по стрелба с лък прилагат от десетилетия, за да превърнат рейтинга по IBO на лъка в реална скорост. Всеки фактор, различен от тестовите условия по IBO, добавя или изважда определен брой фута в секунда.

• Дължина на опъна: добавете 10 fps за всеки инч над 30 инча или извадете 10 fps за всеки инч под тях.
• Тегло на опъна: добавете 2 fps за всеки паунд над 70 паунда или извадете 2 fps за всеки паунд под тях.
• Тегло на стрелата: референтната стрела тежи 5 грейна на паунд тегло на опъна. За всеки 3 грейна, с които действителната стрела тежи повече от тази референция, извадете 1 fps. За всеки 3 грейна по-малко, добавете 1 fps.
• Допълнително тегло на тетивата: аксесоари, добавени към тетивата, като мерник тип peep, D-loop или заглушители на тетивата, изваждат 1 fps за всеки 3 грейна от теглото им.

Формула за скорост на стрела

1скорост (fps) = скорост по IBO
2  + (дължина на опъна − 30) × 10
3  + (тегло на опъна − 70) × 2
4  − (тегло на стрелата − 5 × тегло на опъна) / 3
5  − допълнително тегло на тетивата / 3
6

Скоростта не може да спадне под нула; изключително тежка стрела просто ограничава оценката до 0 fps.

Кинетична енергия и импулс

След като скоростта е известна, кинетичната енергия и импулсът се получават от общото тегло на стрелата в грейни (gr) и скоростта ѝ във фута в секунда (fps):

1кинетична енергия (ft-lb) = тегло на стрелата (gr) × скорост (fps)² / 450,240
2импулс (slug·ft/s) = тегло на стрелата (gr) × скорост (fps) / 225,218
3

Кинетичната енергия показва колко енергия предава стрелата при удар. Импулсът показва доколко добре стрелата продължава да се движи напред през съпротивление, като кожа и кост на животно. Ловците често сравняват двете стойности с минималната препоръчителна енергия или импулс за конкретен дивеч, преди да изберат комбинация от накрайник и стрела.

Пример

Стрелец стреля с лък с рейтинг 320 fps по IBO, настроен на тегло на опъна 60 паунда и дължина на опъна 29 инча. Стрелата тежи общо 400 грейна, а тетивата носи 15 грейна аксесоари.

1. Корекция за дължина на опъна: (29 − 30) × 10 = −10 fps
2. Корекция за тегло на опъна: (60 − 70) × 2 = −20 fps
3. Тегло на референтната стрела: 5 × 60 = 300 грейна
4. Корекция за тегло на стрелата: −(400 − 300) / 3 = −33.3 fps
5. Корекция за тегло на тетивата: −15 / 3 = −5 fps
6. Прогнозна скорост: 320 − 10 − 20 − 33.3 − 5 = 251.7 fps (76.7 m/s)

При 251.7 fps стрелата с тегло 400 грейна носи около 56.3 ft-lb кинетична енергия и около 0.447 slug·ft/s импулс.

За сравнение, лък, изстрелян точно при референтните условия по IBO, 70 паунда, опън 30 инча и стрела 350 грейна, връща самото число по IBO: 320 fps, 79.6 ft-lb кинетична енергия и 0.497 slug·ft/s импулс.

Колко точна е тази оценка?

Формулата дава работна оценка, а не измерена скорост. Тя пренебрегва фактори, които също влияят на реалната скорост на стрелата, като ефективността на лъка, синхронизацията на ексцентриците, температурата, материала на тетивата и триенето в опората за стрелата. Хронографът, устройство, което измерва действителната скорост на стрелата при преминаването ѝ през два сензора, дава истинското число за конкретен лък и стрела. Стрелците обикновено използват оценката по IBO, за да сравняват настройки или да изберат тегло на стрелата, преди да потвърдят крайното число с хронограф.

Често задавани въпроси

Какво означава скорост по IBO? Скоростта по IBO е рейтингова скорост на лък по стандартния тест на Международната организация за лов с лък: тегло на опъна 70 паунда, дължина на опъна 30 инча и стрела 350 грейна. Производителите посочват това число като начин за сравняване на лъкове.

Защо реалната скорост на стрелата ми е по-ниска от рейтинга по IBO? Повечето стрелци опъват с по-малко от 70 паунда или стрелят със стрели, по-тежки от 5 грейна на паунд, като и двете забавят стрелата под числото по IBO. По-къса дължина на опъна също намалява скоростта.

Означава ли по-тежката стрела винаги по-малка кинетична енергия? Не. По-тежката стрела лети по-бавно, но кинетичната енергия зависи както от теглото, така и от скоростта. В много случаи умерено увеличение на теглото на стрелата увеличава кинетичната енергия, въпреки че скоростта спада, защото импулсът и проникването също се подобряват.

Каква е разликата между кинетична енергия и импулс? Кинетичната енергия измерва енергията, освободена при удар. Импулсът измерва способността на стрелата да продължава да се движи напред през съпротивление. Ловците с лък използват кинетичната енергия, за да преценят общата мощ, и импулса, за да преценят проникването.

Може ли този калкулатор да замести хронограф? Не. Той дава оценка, базирана на стандартни корекции. Хронографът измерва истинската скорост на стрелата за конкретен лък, стрела и изстрел и отчита фактори, които формулата не включва, като ефективността на лъка и техниката на изстрелване.

Какво се случва, ако въведа много тежка стрела? Прогнозната скорост не може да спадне под нула. Ако корекцията за теглото на стрелата би свалила резултата под 0 fps, калкулаторът показва 0 fps вместо отрицателно число.