Pfeilschwingung/Eine These

[Sebastian Rohrberg]

Moin.

Nehmen wir an der Pfeil schwingt im Flug um seinen Schwerpunkt.
Wenn nun der hintere Teil stärker schwingt als die Spitze fliegt der Pfeil mit der Spitze rechts und dem Heck links.
Wenn der hintere Teil schwächer schwingt als die Spitze fliegt der Pfeil mit der Spitze links und dem Heck rechts.
Für rechtshand.

Theorie oder Praxis? Wer weiß das schon.....

[Montalaar]

Verständnisfrage, da ich mich seit einigen Jahren nicht mehr im Detail damit auseinandergesetzt habe:

Mir wurde mal erörtert, dass ein Pfeil an seinen zwei Schwingungspunkten durchbiegt. Der Schwerpunkt, man beschrieb das früher auch Mal foc - Front of Center - beeinflusst dann aber sicher die Schwingungspunkte, oder nicht?

[Sebastian Rohrberg]

Moin.
Ich denke ja.
Wenn ich mir vorstelle der Schwerpunkt schwingt hin und her sehe ich diese zwei Schwingungpunkte.
Stelle ich mir vor der Schwerpunkt ist der Schwingungspunkt wackeln nur die beiden Enden hin und her.

[abgemeldet01]

Moin.

Nehmen wir an der Pfeil schwingt im Flug um seinen Schwerpunkt.
Wenn nun der hintere Teil stärker schwingt als die Spitze fliegt der Pfeil mit der Spitze rechts und dem Heck links.
Wenn der hintere Teil schwächer schwingt als die Spitze fliegt der Pfeil mit der Spitze links und dem Heck rechts.
Für rechtshand.

Theorie oder Praxis? Wer weiß das schon.....

Der Schwerpunkt des Pfeiles liegt auf seiner Mittellinie, wenn er gerade ist. Beim Abschuss wird der Pfeil zwischen den zwei Kräften, der maximalen Endhaltekraft des Bogens und einer Gegenkraft, die aus der Beschleunigung und seiner Masse gebildet wird, durchgebogen. Nach einer relativ kurzen Zeit sinkt die Beschleunigungskraft unter die sog. kritische Knickkraft. (Eulersche Knickgleichung ist da die mathematisch-physikalische Grundlage) und der Pfeil geht in den geraden Zustand über.

Er hat aber Federenergie gespeichert und biegeschwingt deshalb weiter. Diese Schwingung (die Amplitude) wird sehr schnell abklingen, da eben ein Teil dieser Energie im Wärme umgewandelt wird. Der Schwerpunkt des durchgebogenen Stabes bleibt auf der ursprünglich eingenommenen Richtung.
In meinem Modell nehme ich eine symmetrische Durchbiegung an, Park macht es besser und verschiebt die temporäre maximale Durchbiegung nach vorne. Natürlich ist die Parksche Annahme richtiger, aber meine reicht für das Modell aus.
Bei der Schwingung bewegen sich Pfeilspitze und Nock immer in der gleichen Richtung (senkrecht zur Bewegung des geraden Schaftes, die Bewegungsrichtung der Pfeilschaftmitte bewegt sich genau umgekehrt zur temporären Richtung von Pfeilspitze und Nock.
Gruß und klar doch,
"Gut Schuss!"
Christian

[Sebastian Rohrberg]

Warum der Pfeil schwingt ist klar.
Das er vorne und hinten in die gleiche Richtung schwingt sollte so sein.
Schwingt er denn auch immer gleich weit und auch zeitlich gleich, egal ob steif, weich oder passend. Das ist die Frage.
Ich denke nicht nur, dass dem nicht so ist.

[abgemeldet01]

Warum der Pfeil schwingt ist klar.
Das er vorne und hinten in die gleiche Richtung schwingt sollte so sein.
Schwingt er denn auch immer gleich weit und auch zeitlich gleich, egal ob steif, weich oder passend. Das ist die Frage.
Ich denke nicht nur, dass dem nicht so ist.

Die Pfeilschwingung selber hört nach kurzer Zeit auf. Das Durchbiegen nach Links und Rechts zehrt die beim Abschuss eingespeiste Verformungsenergie auf.
Ein zu steifer Pfeil wird sich beim Abschuss nicht durchbiegen. Die sogenannte "kritische" Knickkraft wird nicht erreicht.
Gruß und klar doch,
"Gut Schuss!"
Christian

[rstoll]

Wenn nun der hintere Teil stärker schwingt als die Spitze fliegt der Pfeil mit der Spitze rechts und dem Heck links.
Wenn der hintere Teil schwächer schwingt als die Spitze fliegt der Pfeil mit der Spitze links und dem Heck rechts.

Das verstehe ich mit meinem technisch einfachen Gemüt nicht. Die Schwingungen gehen doch wechselweise horizontal nach links uns rechts. D.h. die erste Teilschwingung geht nach links, die zweite nach rechts. Mit Ausnahme einer minimalen Dämpfung sollten doch beide gleich groß sein und sich in ihrer Wirkung aufheben. Damit wäre doch unter dem Gesichtspunkt egal ob die Auslenkung vorne oder hinten größer ist.
Wo ist mein Gedankenfehler?
Nachtrag: Ich habe jetzt nur den Teilbereich betrachtet in dem der Pfeil sich von der Sehne gelöst hat.

[b_der_k_te]

Ein super Thema Danke für das Erstellen
Denn ich glaube das dies viel mit dem Verständnis wann und wie ein Pfeil "weich" oder "steif" reagiert zu tun hat.
Dazu sollte man aber tiefer in die Thematik eintauchen und sich Zeit dafür nehmen. Allein bei den wenigen vorangegangen Beiträgen zeigt sich mir das bereits die verwendeten Begriffe genauer beschrieben werden sollten, da jeder im ersten Augenblick vielleicht etwas anderes darunter versteht als der Andere.

Ich nehme mal stark an, wir sprechen ab hier nun nur über die seitlichen (horizontalen) Schwingungen eines Pfeil bei Verwendung eines Recurve- bzw. Langbogens (mediterranen Griff in die Sehne)? Denn das was zumindest mir im Kopf umgeht, ist nicht unbedingt 1:1 auf Compound oder Blankbogen umzumünzen.

Aber grundsätzlich muß man unbedingt ein paar Dinge unterscheiden:

• hält man einen Pfeil in seinen Händen so hat dieser natürliche Schwingungs-Eigenschaften. Eigentlich ganz so wie bei einem Xylophon oder einer gespannten Gitarrensaite. Je nachdem wie groß, lang, dick, schwer, usw. es ist, schwingt es (nach Anregung wie z.B. draufklopfen) mit einer für sich eigenen Geschwindigkeit. Diese Geschwindigkeit kann man angeben indem man die Anzahl von vollständigen Hin- und Her- Schwingung durch die Zeit dividiert die dazu gebraucht wurde. Dann nennt man dies "Frequenz". Diese Einheit ist dann Hz (Hertz) und gibt an wieviele Schwingungen pro Sekunden gemacht werden.
  Nun ist es aber so das so Teil wie ein Pfeil nicht nur mit einer einzelnen Frequenz schwingt, sondern mit mehreren, ganz bestimmten. Z.B. mit 72Hz und mit 216Hz. Man kennt das auch unter "Resonanz(frequenzen)" oder "Eigenfrequenz(en)".
  • Die niedrigste mit der etwas schwingt nennt man Grundschwingung. Das ist die, von der Ullr immer spricht. Der Pfeil hat dabei zwei Schwingungsknoten. der eine ist ungefähr 140 oder 150mm von der Nocke entfernt, der andere ca. 60-70mm von der Spitze.
    Arrow bending mode.PNG
    Quelle
    Warum der eine Knotenpunkt viel näher an der Spitze dran ist als der andere zur Nocke kommt von der Massenverteilung innerhalb/entlang des Pfeils. Die Spitze ist im Verhältnis nunmal deutlich schwerer als ein gleich langer Schaft-Abschnitt oder als Federn und Nocken. das verschiebt diese Knotenpunkte. Wäre die Spitze theoretisch unendlich schwer, wäre der Knotenpunkt genau an der Spitze (am Massenschwerpunkt der Spitze).
  • Darüber hinaus gibt es (theoretisch unendliche) weitere Eigenschwingungen, die man "Moden" oder "Oberschwingungen" nennt die dann durchnummeriert werden. Die 1.Oberschwingung ist die Grundschwingung. Beim Pfeil sollte die 2.Oberschwingung noch interessant sein. Diese schwingt in etwa dreimal so schnell wie die Grundschwingung, hat aber auch einen deutlich geringeren Ausschlag (Amplitude). Die weiteren Oberschwingungen sind dann so klein (Ausschlag), das man sie nicht mehr beachten muß.
    Bei der 2.Oberschwingung ist es beim Pfeil nun aber so, daß hier keine exakten Positionen für die theoretischen drei Knotenpunkte festgemacht werden können. Wieso das so ist, kann ich nicht erklären.
    
    Bei dieser 2.Oberschwingung verhält es sich z.B. so, daß wenn die Spitze in die eine Richtung ausschlägt, macht das die Nocke genau in die Gegenrichtung.
  Bei allen dieser Eigenschwingungen (ob Grund- oder Oberschwingung) ist es so, daß sich die Wirkung der Massenbewegung zu jedem Zeitpunkt vollkommen ausgleicht. Und zwar nicht erst beim zurückschwingen, sondern wirklich zu jeder Zeit. Das heißt bei diesen Eigenschwingungen bleibt der Schwerpunkt unverändert in seiner Lage und auch der Pfeil dreht sich hierbei nicht um den Schwerpunkt herum oder so.
  
  Ich sage das diese Eigenschwingungen sehr lange schwingen. Die Dämpfung, also das Abklingen der Schwingung ist nicht so stark wie Ullr da behauptet. Was ist schon lange? Man bedenke nur das ein Pfeil je nach Distanz nur etwas mehr oder weniger als eine Sekunde lang unterwegs ist. Zumindest berufe ich mich auch da auf James Park und einem seiner Artikeln. Nachzulesen in "Archery Technologies" oder etwas abgewandelt und für diese Thema als Vorab-Lektüre absolut ans Herz zu legen: https://www.bow-international.com/featu ... ee-flight/
• ABER, beim Abschuß - also wen der Pfeil von hinten mächtig durch die Sehne angeschoben wird (Recurve/Langbogen) wird der Pfeil ordentlich gebogen / elastisch geknickt. Und dabei wird der Schwerpunkt des Pfeil auf jeden Fall seitlich hin und her verschoben. Nicht nur das, auch der Pfeil wechselt ähnlich einem Wetterhahn seine Orientierung. Bezogen auf den Schwerpunkt würde ich nicht sagen das er um den Schwerpunkt schwingt, sondern das er um den Schwerpunkt "pendelt". Mit diesem Begriff läßt es sich, glaube ich, eher vorstellen was gemeint ist. Als Ganzes, als Orientierung des Pfeils würde ich auch sagen: der Pfeil dreht sich seitlich um den Schwerpunkt (Wetterhahn).
  Hier bietet es sich an mal die Grafik in einem anderen Thread anzusehen: viewtopic.php?p=4241#p4241
  (Natürlich zeigt der unterschiedliche Maßstab der Auslenkung diese übergroß deutlich in Bezug auf die Pfeillänge und Vorwärtsbewegung.)

Für mein Verständnis ist genau dieses Pendeln und welches Maß an "Wegdrehung" im Mittel dann der Pfeil macht, ein Grund für "steif" oder "weich" reagierende Pfeile.
Der Pfeil kann auch "einfach" nach links oder rechts abdriften indem - und das passiert zusätzlich auch - der Pfeil "konstant schief" aus dem Bogen heraus fliegt. Aber selbst da sehe ich die Ursache in der eigentlichen "Wegdrehung" des Pfeils. Warum er manchmal (ohne Seitenwind) beständig schief fliegt und sich nicht immer weiter weg dreht, ist wohl in der Rückstellwirkung - besonders die der Befiederung (dafür sind sie ja da) - zu suchen.
Angeblich (laut Park) kann man "Wegdrehung" und "schräg wegfliegen" durch Tuning nicht gleichzeitig eliminieren. Seine Empfehlung ist das "Wegdrehen" des Pfeils so klein wie möglich zu halten.

[mark1968]

Der Schwerpunkt des Pfeiles liegt auf seiner Mittellinie, wenn er gerade ist. Beim Abschuss wird der Pfeil zwischen den zwei Kräften, der maximalen Endhaltekraft des Bogens und einer Gegenkraft, die aus der Beschleunigung und seiner Masse gebildet wird, durchgebogen. Nach einer relativ kurzen Zeit sinkt die Beschleunigungskraft unter die sog. kritische Knickkraft. (Eulersche Knickgleichung ist da die mathematisch-physikalische Grundlage) und der Pfeil geht in den geraden Zustand über.

Er hat aber Federenergie gespeichert und biegeschwingt deshalb weiter. Diese Schwingung (die Amplitude) wird sehr schnell abklingen, da eben ein Teil dieser Energie im Wärme umgewandelt wird. .....

Ich weiß gerade nicht, ob du das meinst: Der Pfeil wird nur eine Weile weiterschwingt, wenn er den Bogen verlassen hat. Wenn Du das so meinst, denke ich, dass das nicht ganz richtig ist.
Die Schwingung setzt sich (natürlich wird sie nach und nach abgeschwächt) in dem Fall HIER zu zur Scheibe auf 70mtr fort. Falls du etwas anderes gemeint hast, SORRY. Dann hab ich das nur nicht verstanden.

Gruß
Markus

[rstoll]

Bezogen auf den Schwerpunkt würde ich nicht sagen das er um den Schwerpunkt schwingt, sondern das er um den Schwerpunkt "pendelt".

Verstehe ich richtig dass Du "gieren" meinst?