화살 속도 계산기

화살 속도 계산기는 활의 IBO 속도 등급과 궁수 자신의 드로 길이, 드로 중량, 화살 세팅을 바탕으로 화살이 활을 떠나는 속도를 초당 피트(fps) 단위로 추정합니다. 또한 해당 속도에서 화살의 운동 에너지와 운동량도 계산합니다.

IBO 속도란 무엇인가?

IBO 속도는 활 제조업체가 발표하는 등급으로, 국제 활사냥 협회(International Bowhunting Organization)의 이름을 따서 붙여졌습니다. 이 속도는 고정된 시험 조건, 즉 드로 중량이 70파운드이고 드로 길이가 30인치이며 화살 무게가 350그레인일 때 활이 화살을 얼마나 빠르게 발사하는지를 나타냅니다. 해당 화살 무게는 드로 중량 1파운드당 5그레인입니다.

실제로 이와 정확히 같은 설정으로 쏘는 궁수는 거의 없습니다. 드로 길이가 짧거나 드로 중량이 가볍거나 화살이 무거우면 실제 속도가 달라집니다. 이 계산기는 IBO 수치에서 시작해 궁수의 실제 설정에 맞게 조정합니다.

IBO 등급으로 화살 속도를 계산하는 방법

이 추정에는 양궁 기술자들이 수십 년 동안 적용해 온 보정값이 사용됩니다. IBO 시험 조건과 다른 각 요소에 따라 초당 일정한 피트 수를 더하거나 뺍니다.

드로 길이: 30인치 (76 cm)를 초과하는 인치마다 10fps를 더하고, 그보다 짧은 인치마다 10fps를 뺍니다.
드로 중량: 70파운드 (32 kg)를 초과하는 파운드마다 2fps를 더하고, 그보다 가벼운 파운드마다 2fps를 뺍니다.
화살 무게: 기준 화살의 무게는 드로 중량 파운드당 5그레인입니다. 실제 화살이 이 기준보다 무거운 3그레인마다 1fps를 빼고, 기준보다 가벼운 3그레인마다 1fps를 더합니다.
추가 현 무게: 핍 사이트, D-루프, 현 소음기처럼 현에 추가된 장비는 무게 3그레인마다 1fps를 뺍니다.

화살 속도 공식

$v = I + (l - 30) \times 10 + (w - 70) \times 2 - \frac{a - 5 \times w}{3} - \frac{s}{3}$

여기서 v는 초당 피트 단위의 추정 속도, I는 활의 IBO 속도, l은 인치 단위의 드로 길이, w는 파운드 단위의 드로 중량, a는 그레인 단위의 화살 무게, s는 그레인 단위의 추가 현 무게입니다.

결과는 정확한 정의인 1피트 (0.3 m) = 0.3048미터를 사용해 미터법으로 변환합니다.

속도는 0보다 작아질 수 없습니다. 화살이 매우 무거우면 음수가 되는 대신 추정값을 0fps로 제한합니다.

운동 에너지와 운동량

속도를 알면 화살의 전체 무게(그레인, gr)와 초당 피트 단위의 속도(fps)로부터 운동 에너지와 운동량을 계산할 수 있습니다.

$E = \frac{a \times v²}{450240}$

$p = \frac{a \times v}{225218}$

여기서 E는 피트·파운드 단위의 운동 에너지, p는 슬러그·피트/초 단위의 운동량, a는 그레인 단위의 화살 무게, v는 초당 피트 단위의 속도입니다.

두 나눗셈의 제수는 양궁 자료에서 오랫동안 사용해 온 상수입니다. 이는 같은 물리 법칙에서 비롯됩니다. 1그레인은 1/7000파운드이며, 파운드 단위의 중량을 중력가속도(ft/s²)로 나누면 슬러그 단위의 질량으로 변환됩니다. 운동 에너지는 화살이 충돌할 때 전달하는 에너지의 양을 나타냅니다. 운동량은 화살이 가죽과 뼈 같은 저항을 뚫고 앞으로 계속 나아가는 능력을 나타냅니다. 사냥꾼은 보통 두 수치를 사냥하려는 동물에 권장되는 최솟값과 비교합니다.

풀이 예시

한 궁수가 IBO 속도 320fps로 등급이 매겨진 활을 드로 중량 60파운드, 드로 길이 29인치로 설정했습니다. 화살의 전체 무게는 400그레인이고, 현에는 15그레인의 장비가 달려 있습니다.

드로 길이 보정: (29 − 30) × 10 = −10fps
드로 중량 보정: (60 − 70) × 2 = −20fps
기준 화살 무게: 5 × 60 = 300그레인
화살 무게 보정: −(400 − 300) / 3 = −33.3fps
현 무게 보정: −15 / 3 = −5fps
추정 속도: 320 − 10 − 20 − 33.3 − 5 = 251.7fps (76.7 m/s)

251.7fps에서 400그레인 화살은 약 56.3피트 (17.2 m)-파운드의 운동 에너지와 약 0.447슬러그·피트/초의 운동량을 가집니다.

정확한 IBO 기준 조건에서 발사한 활은 IBO 수치 자체를 냅니다. 드로 중량 70파운드, 드로 길이 30인치, 화살 무게 350그레인일 때 결과는 320fps, 97.5 m/s, 운동 에너지 79.6피트-파운드, 운동량 0.497슬러그·피트/초입니다.

계산기에 입력할 수 있는 값

IBO 속도, 드로 중량, 드로 길이, 화살 무게는 각각 0보다 커야 합니다. 추가 현 무게는 0일 수 있지만 음수일 수는 없습니다. 모든 입력값은 유한한 일반 수여야 합니다. 공유 링크에 붙여 넣은 값처럼 표현할 수 없을 정도로 큰 값은 결과로 표시하지 않고 거부합니다. 입력란을 비워 두면 값을 입력할 때까지 결과가 표시되지 않습니다.

이 추정값은 얼마나 정확한가?

이 공식은 측정값이 아니라 실용적인 추정값을 제공합니다. 활의 효율, 캠 타이밍, 온도, 현의 재질, 화살받침에서의 마찰처럼 실제 화살 속도에 영향을 주는 요소도 무시합니다. 크로노그래프는 화살이 두 센서 사이를 통과하는 시간을 측정하는 장치로, 특정 활과 화살의 실제 속도를 알려 줍니다. 궁수는 일반적으로 IBO 추정값을 사용해 설정을 비교하거나 화살 무게를 선택한 다음 크로노그래프로 최종 수치를 확인합니다.

자주 묻는 질문

IBO 속도는 무엇을 의미하는가? IBO 속도는 표준 시험 조건에서의 활 등급 속도입니다. 조건은 드로 중량 70파운드, 드로 길이 30인치, 화살 무게 350그레인입니다. 제조업체는 활을 동일한 조건에서 비교할 수 있도록 이 수치를 발표합니다.

실제 화살 속도가 IBO 등급보다 낮은 이유는 무엇인가? 대부분의 궁수는 70파운드 (32 kg)보다 가벼운 드로 중량을 사용하거나 1파운드당 5그레인보다 무거운 화살을 쏩니다. 두 요인 모두 화살을 IBO 수치보다 느리게 만듭니다. 드로 길이가 30인치 (76 cm)보다 짧으면 속도는 더 낮아집니다.

화살이 무거우면 항상 운동 에너지가 줄어드는가? 아닙니다. 무거운 화살은 더 느리게 날아가지만, 운동 에너지는 무게와 속도 모두에 좌우됩니다. 중간 정도의 범위에서는 속도가 떨어지더라도 화살 무게를 늘리면 운동 에너지가 증가할 수 있습니다.

운동 에너지와 운동량의 차이는 무엇인가? 운동 에너지는 충돌할 때 방출되는 에너지를 측정합니다. 운동량은 저항을 받으면서도 화살이 앞으로 계속 움직이는 능력을 측정합니다. 활사냥꾼은 운동 에너지를 전반적인 위력으로, 운동량을 관통력으로 해석합니다.

이 계산기가 크로노그래프를 대신할 수 있는가? 아닙니다. 이 계산기는 발표된 등급에 표준 보정값을 적용합니다. 크로노그래프는 공식에서 제외된 영향까지 포함해 특정 활, 화살, 릴리스 조합의 실제 속도를 측정합니다.

매우 무거운 화살을 입력하면 어떻게 되는가? 추정값은 0에서 멈춥니다. 화살 무게 보정으로 결과가 0fps보다 낮아지면 계산기는 음의 속도 대신 0fps를 표시합니다.

화살 속도 계산기 - IBO 등급으로 fps 추정