Kalkulačka rychlosti šípu

Kalkulačka rychlosti šípu odhaduje, jak rychle šíp opouští luk, ve stopách za sekundu (fps), na základě hodnoty IBO daného luku a skutečné délky nátahu, tažné síly a nastavení šípu lučištníka. Kalkulačka také uvádí kinetickou energii a hybnost šípu při této rychlosti.

Co je rychlost IBO?

Rychlost IBO je standardní hodnota, kterou zveřejňují výrobci luků a kterou stanovila organizace International Bowhunting Organization. Měří, jak rychle luk vystřelí za pevně daných zkušebních podmínek: tažná síla 70 liber, délka nátahu 30 palců a šíp o hmotnosti 350 grainů (5 grainů na každou libru tažné síly).

Téměř žádný lučištník nestřílí přesně za těchto podmínek. Kratší délka nátahu, nižší tažná síla nebo těžší šíp mění skutečnou rychlost. Kalkulačka vychází z hodnoty IBO a upravuje ji podle vlastního nastavení lučištníka.

Jak vypočítat rychlost šípu z hodnoty IBO

Odhad používá úpravy, které lukařští technici používají po desetiletí k převodu hodnoty IBO luku na rychlost v reálných podmínkách. Každý faktor, který se liší od zkušebních podmínek IBO, přičte nebo odečte určitý počet stop za sekundu.

• Délka nátahu: přičtěte 10 fps za každý palec nad 30 palců, nebo odečtěte 10 fps za každý palec pod touto hodnotou.
• Tažná síla: přičtěte 2 fps za každou libru nad 70 liber, nebo odečtěte 2 fps za každou libru pod touto hodnotou.
• Hmotnost šípu: referenční šíp váží 5 grainů na libru tažné síly. Za každé 3 grainy, o které je skutečný šíp těžší než tato referenční hodnota, odečtěte 1 fps. Za každé 3 grainy pod touto hodnotou přičtěte 1 fps.
• Přídavná hmotnost na tětivě: doplňky připevněné na tětivu, jako je průzor (peep sight), D-loop nebo tlumiče tětivy, odečtou 1 fps za každé 3 grainy své hmotnosti.

Vzorec pro rychlost šípu

1speed (fps) = IBO speed
2  + (draw length − 30) × 10
3  + (draw weight − 70) × 2
4  − (arrow weight − 5 × draw weight) / 3
5  − extra string weight / 3
6

Rychlost nemůže klesnout pod nulu; u extrémně těžkého šípu se odhad jednoduše omezí na 0 fps.

Kinetická energie a hybnost

Jakmile je rychlost známá, kinetická energie a hybnost vyplývají z celkové hmotnosti šípu v grainech (gr) a jeho rychlosti ve stopách za sekundu (fps):

1kinetic energy (ft-lb) = arrow weight (gr) × speed (fps)² / 450,240
2momentum (slug·ft/s)   = arrow weight (gr) × speed (fps) / 225,218
3

Kinetická energie popisuje, kolik energie šíp předá při nárazu. Hybnost popisuje, jak dobře si šíp udržuje pohyb vpřed při průchodu odporem, například kůží a kostí zvířete. Lovci si často před volbou hrotu a kombinace šípu ověřují obě hodnoty vůči minimální doporučené energii nebo hybnosti pro dané zvíře.

Příklad

Lučištník střílí z luku s hodnotou IBO 320 fps, nastaveného na tažnou sílu 60 liber a délku nátahu 29 palců. Šíp váží celkem 400 grainů a tětiva nese doplňky o hmotnosti 15 grainů.

1. Úprava podle délky nátahu: (29 − 30) × 10 = −10 fps
2. Úprava podle tažné síly: (60 − 70) × 2 = −20 fps
3. Referenční hmotnost šípu: 5 × 60 = 300 grainů
4. Úprava podle hmotnosti šípu: −(400 − 300) / 3 = −33.3 fps
5. Úprava podle hmotnosti na tětivě: −15 / 3 = −5 fps
6. Odhadovaná rychlost: 320 − 10 − 20 − 33.3 − 5 = 251.7 fps (76.7 m/s)

Při rychlosti 251.7 fps nese šíp o hmotnosti 400 grainů přibližně 56.3 ft-lb kinetické energie a přibližně 0.447 slug·ft/s hybnosti.

Pro srovnání, luk vystřelený přesně za referenčních podmínek IBO, tedy 70 liber, nátah 30 palců a šíp o hmotnosti 350 grainů, vrací přímo hodnotu IBO: 320 fps, 79.6 ft-lb kinetické energie a 0.497 slug·ft/s hybnosti.

Jak přesný je tento odhad?

Vzorec poskytuje pracovní odhad, nikoli naměřenou rychlost. Nezohledňuje faktory, které rovněž ovlivňují skutečnou rychlost šípu, jako je účinnost luku, časování vaček, teplota, materiál tětivy a tření podložky šípu. Chronograf, zařízení, které měří skutečnou rychlost šípu při jeho průchodu dvěma senzory, udává skutečné číslo pro konkrétní luk a šíp. Lučištníci běžně používají odhad podle IBO k porovnání nastavení nebo volbě hmotnosti šípu, než si ověří konečné číslo na chronografu.

Často kladené otázky

Co znamená rychlost IBO? Rychlost IBO je hodnocená rychlost luku podle standardního testu organizace International Bowhunting Organization: tažná síla 70 liber, délka nátahu 30 palců a šíp o hmotnosti 350 grainů. Výrobci uvádějí toto číslo jako způsob porovnání luků.

Proč je moje skutečná rychlost šípu nižší než hodnota IBO? Většina lučištníků táhne s menší silou než 70 liber nebo střílí šípy těžší než 5 grainů na libru, což obojí zpomaluje šíp pod hodnotu IBO. Kratší délka nátahu rovněž snižuje rychlost.

Znamená těžší šíp vždy nižší kinetickou energii? Ne. Těžší šíp letí pomaleji, ale kinetická energie závisí jak na hmotnosti, tak na rychlosti. V mnoha případech mírné zvýšení hmotnosti šípu zvyšuje kinetickou energii, i když rychlost klesá, protože se zároveň zlepšuje hybnost a průnik.

Jaký je rozdíl mezi kinetickou energií a hybností? Kinetická energie měří energii uvolněnou při nárazu. Hybnost měří schopnost šípu udržet si pohyb vpřed při průchodu odporem. Lovci s lukem používají kinetickou energii k posouzení celkové síly a hybnost k posouzení průniku.

Může tento kalkulátor nahradit chronograf? Ne. Poskytuje odhad založený na standardních úpravách. Chronograf měří skutečnou rychlost šípu pro konkrétní luk, šíp a uvolnění tětivy a zohledňuje faktory, které vzorec nezahrnuje, například účinnost luku a techniku uvolnění.

Co se stane, když zadám velmi těžký šíp? Odhadovaná rychlost nemůže klesnout pod nulu. Pokud by úprava podle hmotnosti šípu posunula výsledek pod 0 fps, kalkulačka místo záporného čísla uvede 0 fps.