Maximale kinetische Energie?

[Grimmbart]

Gibt es Untersuchungen oder womöglich gar eine Formel dafür, bei welchem Pfeilgewicht / gpp ein Pfeil von einem bestimmten Bogen die maximale kinetische Energie mitnimmt?

Zunächst mal sieht es ja nach einer einfachen Gleichung aus, da die E_kin mit dem Quadrat der Geschwindigkeit ansteigt. Darum war mein erster Gedanke: Pfeil so leicht wie möglich machen, damit er so schnell wie möglich wird, somit maximale Energie.

Ihr alten Hasen werdet sicher sofort meinen Denkfehler erkennen, der mir dann mittlerweile auch aufgegangen ist: bei einem geringeren Pfeilgewicht sinkt auch die Effizienz, weil der Pfeil weniger von der im Bogen gespeicherten Energie mitbekommt.

Wenn es einem nun auf die E_kin ankommt - gibt es eine Möglichkeit, den Sweet Spot zu berechnen, oder hilft da nur für jeden Bogen einzeln ausschießen?

[roscho]

https://www.victoryarchery.com/kinetic-energy-calculator/

[dersix]

Etwas ketzerisch gefragt,
Wozu, außer für die Jagd, braucht es den die „größte“ kinetische Energie? Für 3D, Feld oder Scheibe sind es vermutlich andere Parameter die deutlich interessanter sind 🤷‍♂️😇, oder?

Grüße
Six

[Grimmbart]

Etwas ketzerisch gefragt,
Wozu, außer für die Jagd, braucht es den die „größte“ kinetische Energie? Für 3D, Feld oder Scheibe sind es vermutlich andere Parameter die deutlich interessanter sind 🤷‍♂️😇, oder?

Ja schon, aber darum geht es in diesem Thread nicht. Hier geht es darum, wie man die maximale kinetische Energie bekommt. Danke.

[roscho]

Was du dir mal durchlesen kannst

https://static1.squarespace.com/static/5d0443b188b6c900011e0ccc/t/5d3c79460fc6b800013bd137/1564244295094/2005_Momentum_Kinetic_Energy_and_Arrow_Penetration.pdf

[Einsiedler]

Ich wüsste jetzt nicht nicht mit welchen handelsüblichen Mitteln man die größte kinetische Energie messen bzw. verifizieren könnte?

[roscho]

Kinetische Energie kannst nur ausrechnen …

[dersix]

Schon klar, sorry 😊

Kinetische Energie ist halt Masse(viel), Geschwindigkeit (viel) und Energie (lbs, auch viel).

Somit ist dein Ansatz mit wenig Masse eher falsch😇
Formel dazu:

E_k = 1/2 m*v^2

wobei E_k die kinetische Energie, m die Masse und v die Geschwindigkeit ist. Diese Parameter sollten bekannt sein. Dann kannst rechnen. Oder den Link von Roscho nehmen.

[sist]

Allerdings wird der Pfeil ja langsamer, wenn er mehr Masse hat (immer gleicher Bogen vorausgesetzt, natürlich. Alles sehr theoretisch, ich glaube, da hilft nur Chrony, Waage und Versuchsreihe

[Grimmbart]

Ja, wie gesagt: die Formel zur Berechnung der E_kin ist mir bekannt.

Anscheinend ist es mir nicht gelungen, die Problemstellung verständlich zu beschreiben...

Also stellt euch folgendes vor:

Ihr schießt einen Pfeil mit 300gr durch einen Chrony und erhaltet 150fps.
Daraus ergibt sich, die E_kin beträgt 15ft*lbs, das entspricht etwa 20 Joules.

Jetzt denkt ihr euch, hmm, wenn ich den Pfeil leichter mache, wird er ja schneller.
Also baut ihr einen Pfeil mit 200gr und schießt ihn Probe. Nach der bekannten Formel erwartet ihr jetzt vielleicht 184fps, weil dann die Gleichung für die gleiche Energie (20J) stimmen würde.
Aber in der Praxis wird das Resultat wahrscheinlich schlechter ausfallen. Die gemessene Geschwindigkeit wird vielleicht nur 170fps betragen (jetzt rein beispielhaft). Der Zuwachs ist also geringer als erwartet - weil der Bogen von seiner gespeicherten Energie nur einen geringeren Teil auf den leichteren Pfeil übertragen konnte.

Und jetzt im Umkehrschluss rauszufinden, wie genau sich diese Kurve verhält, das interessiert mich.

--

@roscho: vielen Dank für den Artikel, das ist ja bissl was zu lesen, werd ich mich mal mit Muße drangeben. ^^

[dersix]

Es ist halt auch, wie so oft in der Physik, das eine Formel immer vom idealen Modell abhängig ist und viele Naturgegeben Parameter (zb Luftwiderstand, Wirkungsgrad) im idealen Zustand nicht betrachtet werden…
Somit wird es jeder Onlinerechner nur näherungsweise Ergebnisse liefern (leider)

[djr]

Hallo erst mal.

Also man könnte die Energie schon messen, ob es einen Sinn macht weiß ich nicht.
 Pfeilgewicht und Geschwindigkeit sind ja messbar.
Mann müsste nur den ermittelten(optimalen) dynamischen Spine des Pfeiles konstant halten und sein Gewicht stufenweise, bis die Wurfarme ächzen,  absenken. 
D.h. Nockgewicht und Spitzengewicht im richtigem Verältniss absenken. Dann zehn Pfeil durch den Chrony jagen "fps-mittelwert" ermitteln und schon hat man Irgendwas gemessen.

Mit der Energie-Formel kann man nun die EKin berechnen die in eine Kurve eintragen und die Steigungen ermitteln, solange die Steigung nicht null ist und die Wurfarme ganz sind ist alles gut. 

Ist die Steigung null so hast du deinen "Sweet Spot". 

Ob die Vorgehensweise jetzt Physikalisch und vor Allem praktisch einen Sinn macht kann ich nicht sagen.
Ich habe hald meinen Senf dazugegeben und vielleicht sind ein oder zwei Körnchen Wahrheit enthalten.

Gruß

PS: Über den FOC darf man dann nicht sehr nachdenken.

[Pati82]

Ich suche hier immer den Sweet Spot für meine Bögen. Bei meinem Redman lag dieser bei 7,3gpp. Bei meiner Widow bei 9,2gpp. Ist bei jedem Bogen anders.

Bsp Redman:

Pfeil: 440grain @ 235fps = Rund 73Joule
Pfeil: 590grain @ 215fps = Rund 83Joule
Pfeil: 675grain @ 210fps = Rund 90Joule
Drüber stiegen die Joule nicht mehr wirklich an.

Werte alle gerundet. Wie gesagt waren hier 7,3gpp

[Grimmbart]

Genau sowas meine ich!
Super, danke für die Zahlen.

Und heidewitzka du schießt 90 lbs? 

[djr]

@Pati82

Glückwunsch zur körperlichen Verfassung.

Welche Spine-Werte haben deine Schäfte?

Gruß