Arco e flecha

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Em termos mais simples, um arco é um bastão longo e flexível; uma corda mais curta é presa às duas pontas da pauta, fazendo com que ela dobre. Uma flecha é uma haste com pás do tipo pena perto de uma extremidade, que é entalhada, e uma ponta pontiaguda na outra extremidade. A extremidade entalhada da flecha é montada contra a corda do arco, com a ponta pontiaguda se estendendo um pouco além do arco. Com uma mão apoiada no arco e a outra segurando a corda, um arqueiro puxa a corda, armazenando energia potencial no arco. Quando o arqueiro libera a corda, essa energia potencial é convertida em energia cinética, que é transmitida à flecha, impulsionando-a para frente repentinamente e rapidamente. Os arcos são usados ​​principalmente para caça e tiro ao alvo.

Antecedentes

Os arqueólogos acreditam que os caçadores usavam arcos e flechas há 50.000 anos. Os povos indígenas usaram essas armas em todas as partes do mundo, exceto na Austrália. Além da caça e da guerra, arcos e flechas eram usados ​​para esportes nas culturas antigas do Egito, China e Índia.

Originalmente, os arcos eram feitos de qualquer material flexível, incluindo bambu e vários tipos de madeira, e as cordas eram feitas de tripas de animal. Os fabricantes de arcos nativos americanos e asiáticos, independentemente, fizeram uma inovação importante quando reforçaram a arma colando o tendão do animal (tendão) na parte de trás do arco (o lado voltado para o alvo). O arco composto (feito de três ou mais camadas de substâncias diferentes) foi inventado por várias culturas no centro, norte e sudoeste da Ásia há 4.500 anos. A técnica incluía reforçar as costas do arco com até três camadas de tendões desfiados misturados com cola e fortalecer a face do arco (o lado voltado para o arqueiro) com uma camada colada de chifre de animal. Os europeus do norte usavam um método diferente para fortalecer os arcos; no início do século IV A.D. , eles estavam ligando um fundo de alburno a uma face de cerne (madeira densa retirada do núcleo não vivo de uma árvore).

As flechas, que normalmente eram feitas de hastes de madeira, tinham pontas em forma de madeira dura, osso, chifre, sílex, bronze ou (eventualmente) aço. Na Índia, os fabricantes de armas fizeram muitos experimentos com ferro e aço e produziram uma flecha toda de metal durante o século III a.C. Embora seja provável que eles também fizessem arcos de metal naquela época, foi só no século XVII que os arcos de aço se tornaram realmente populares na Índia.

O tiro com arco (usando um arco para atirar flechas) era um meio dominante de guerra (com os arcos padrão provando ser geralmente superiores às bestas mecanicamente assistidas) até o final do século XVI, quando as armas de fogo se tornaram práticas. Desde então, a caça e o tiro ao alvo desenvolveram-se como as principais atividades do tiro com arco.

De 1929 a 1946, sete arqueiros que também eram cientistas ou engenheiros estudaram o desempenho de designs de equipamentos e materiais usando técnicas como a fotografia de alta velocidade. Eles publicaram suas descobertas em vários periódicos e, em 1947, três deles editaram uma coleção desses artigos, chamando o livro Archery:The Technical Side. Essas análises experimentais e matemáticas da dinâmica do arco estabeleceram as bases para as primeiras melhorias significativas no projeto de equipamentos de arco e flecha desde a Idade Média. Entre as inovações que surgiram após a Segunda Guerra Mundial estavam o uso de novos materiais, como plástico e fibra de vidro, e a modificação da seção da empunhadura do arco para se parecer com o cabo de uma pistola.

Design

O tipo mais básico de arco, chamado de arco longo, é formado por uma haste essencialmente reta. Força e estabilidade adicionais são obtidas por arcos recurvados, que têm curvas permanentes que tornam as costas do arco côncavas em cada extremidade. Ainda mais potência pode ser alcançada com um arco composto, um dispositivo assistido mecanicamente que conecta a corda do arco a um sistema de roldanas em vez de às pontas do arco.

Um arco recurvado consiste em três partes - dois membros flexíveis que se estendem de extremidades opostas de um riser rígido. O comprimento total do arco pode ser de 50-70 pol. (125-175 cm). O riser, que tem cerca de 20 pol (50 cm) de comprimento, fornece um punho confortável e uma saliência na qual a flecha se apóia antes de ser liberada. Os membros podem ser permanentemente presos ao riser, ou podem ser removíveis, permitindo que o arqueiro desmonte o arco para facilitar o transporte e armazenamento ou para trocar membros com diferentes características operacionais.

Matérias-primas

Quando feito de uma única peça de madeira, um arco pode deformar com a umidade ou se tornar quebradiço em climas frios. Ele também pode se deformar permanentemente na forma curva alcançada quando o arco é esticado (a corda é presa a ambas as extremidades, dobrando o arco). Quando isso acontece, a elasticidade do arco diminui e ele perde potência. Fazer arcos de fibra de vidro resolve alguns desses problemas, mas com características de desempenho reduzidas. Os melhores resultados são obtidos com materiais compostos que são formados pela colagem de camadas de várias madeiras, fibra de vidro ou fibra de carbono. Entre as madeiras comumente usadas para arcos estão o olmo vermelho, bordo, cedro, bambu e madeiras exóticas como a bubinga.

Historicamente, as cordas do arco são feitas de tendão, couro cru retorcido, tripa, cânhamo, linho ou seda. Hoje, as cordas para arcos longos de madeira costumam ser feitas de fios de linho. Os arcos compostos podem ser amarrados com fio de aço. Cordas de arco para arcos recurvados populares são geralmente feitas de Dacron, que se estende muito pouco e se veste bem. Um fio de náilon é enrolado ao redor da corda do arco para reforçá-la nas pontas e no meio, onde a flecha e os dedos do arqueiro tocam a corda durante o tiro.

As flechas são tradicionalmente feitas de hastes sólidas de madeira, como freixo, olmo, salgueiro, carvalho, cedro ou abeto de Sitka. As hastes de flechas ocas podem ser formadas de materiais modernos como alumínio, fibra de vidro, grafite ou fibra de carbono. Penas (geralmente de asas de peru) montadas no eixo perto de uma das extremidades fazem com que a flecha gire durante o vôo, firmando seu caminho. Devido à melhor durabilidade e resistência à umidade, as palhetas feitas de plástico ou borracha moldada se tornaram mais populares do que as penas naturais para esse propósito. Um entalhe (uma peça de plástico com ranhuras para se ajustar à corda do arco) é preso à extremidade posterior da flecha. As pontas de flecha, que eram historicamente feitas de sílex, osso, chifre, bronze ou madeira dura, agora são comumente feitas de aço. Eles podem ter de duas a seis lâminas salientes ou podem simplesmente trazer o eixo para uma extremidade arredondada ou pontiaguda.

O processo de fabricação

O arco

Os parágrafos a seguir descrevem a construção de um arco recurvo com membros permanentemente presos.

• 1 Vários materiais são cortados em retângulos para as camadas dos membros. As camadas de madeira são tingidas na cor desejada. A cola é aplicada e as camadas são empilhadas na sequência adequada.
• 2 A seção multicamada do membro é montada em uma forma que determinará sua curvatura final. Enquanto anexado à forma, o membro é curado em um forno a 180 ° F (80 ° C) por seis horas.
• 3 O riser é feito de um bloco sólido de alumínio ou um bloco formado pela laminação de várias camadas de madeira. Depois de cortar o bloco até um contorno básico de sua forma final, os pinos são inseridos perto das extremidades do riser para permitir a fixação dos membros.
  Uma reverência típica. Para formar um laço em corda, a corda pode ser emendada ou tecida.
  
• 4 Orifícios são feitos nos membros para coincidir com a posição dos pinos no riser, e os membros são temporariamente presos ao riser. Depois que as juntas são lixadas, os membros são removidos do riser.
• 5 Usando um modelo, o bowyer (fabricante de arco) marca os membros para corte. Usando uma serra elétrica e uma lixadeira, o artesão afunila e modela as extremidades dos membros de sua forma retangular original. As pontas dos membros são lixadas para fazer ranhuras onde a corda do arco pode ser montada.
• 6 O lançador começa a moldar o riser, cortando seções para formar uma prateleira na qual a flecha pode descansar e para fornecer uma janela de mira. Usando uma serra elétrica, uma lixadeira e uma lixa manual (lima de madeira), o bowyer contorna o riser em uma forma que seja confortável de segurar.
• 7 Os membros são presos ao riser acabado e colados no lugar. A modelagem final é feita nas pontas dos membros. Todo o arco é lixado à mão e depois finalizado com uma camada protetora de epóxi transparente.
  Durante a fabricação do arco, o membro é montado em uma forma que determinará sua curvatura final. Enquanto anexado à forma, o membro é curado em alta temperatura e o riser é então preso ao arco com pinos.
  

A corda do arco

Embora cordas de arco fabricadas estejam disponíveis, alguns entusiastas do arco e flecha preferem fazer as suas próprias.

• 8 O número de fios de linha necessários é determinado. Isso depende da força do fio que está sendo usado e do peso de tração (força) do arco. O feixe de fios é dividido em três conjuntos iguais, e cada conjunto é revestido com cera de abelha (talvez com resina adicionada). Os conjuntos de fios são então formados em uma corda, torcendo-os e entrelaçando-os.
• 9 Quando o cordão suficiente for formado, um laço é formado trazendo a extremidade do cordão ao redor e emendando ou entrelaçando-o na nova seção que está sendo amarrada. Quando o comprimento desejado da corda do arco está quase alcançado, a corda é pré-esticada pendurada na laçada inicial enquanto se coloca um peso na ponta livre. O comprimento é então reavaliado e o cordão continua até que o comprimento desejado seja alcançado. Formar outro laço termina a corda.
• 10 "Servir" é aplicado enrolando fio de náilon em torno de uma seção de 10 pol. (25 cm) no centro da corda e uma seção de 5 pol. (13 cm) perto de cada laço de extremidade. Um reforço denominado nocking point, que é feito de borracha ou plástico, é preso no ponto onde as flechas serão montadas contra a corda.

A seta

As etapas a seguir descrevem como as flechas de madeira são feitas.

• 11 Um "dois por quatro" (2 in [5 cm] de espessura e 4 in [10 cm] de largura) de madeira apropriada é selecionado, certificando-se de que o veio da madeira esteja o mais próximo possível do comprimento do borda. Uma seção é cortada com cerca de 7,5 cm a mais do que o comprimento planejado da seta. Usando uma faca pesada ou um machado, a tábua é dividida em um lado para formar uma borda que realmente corre ao longo da fibra da madeira.
• 12 Seguindo a borda dividida, peças em bruto quadradas são serradas, que são ligeiramente maiores do que o diâmetro de eixo desejado. Se necessário, os espaços em branco podem ser endireitados aquecendo-os e dobrando-os.
  A flecha é normalmente feita de madeira e revestida com poliuretano e tinta. Penas aparadas ou palhetas de plástico são coladas ao eixo entre a crista e o entalhe em um padrão que é paralelo ao eixo, espiral (em uma linha reta diagonal ao eixo) ou helicoidal (em uma curva que começa e termina paralela para o eixo). Uma ponta de flecha é montada no eixo. O formato da cabeça é determinado pelo propósito para o qual a flecha será usada - tiro ao alvo ou caça a tipos específicos de animais.
  
• 13 Cada lado da peça em branco é aplainado para garantir sua suavidade e retidão. Em seguida, os quatro cantos são aplainados para formar uma haste octogonal. Novamente, os cantos são aplainados. Finalmente, o eixo é lixado para formar um pino redondo.
• 14 Um entalhe, ou ranhura, é cortado em uma das extremidades da haste da flecha. Como alternativa, a extremidade do eixo pode ser inserida em um encaixe de plástico.
• 15 O eixo é revestido com poliuretano ou verniz. Cristas (faixas de cores que identificam o proprietário ou fabricante da flecha) são aplicadas ao redor da haste.
• 16 A flecha é ondulada colando-se penas aparadas ou pás de plástico na haste entre a crista e o entalhe. Essas penas reais ou artificiais podem ser aplicadas paralelamente à haste, em espiral (em uma diagonal em linha reta à haste) ou helicoidal (em uma curva que começa e termina paralela à haste). Normalmente, três penas são aplicadas, uma das quais ficará voltada diretamente para o lado oposto ao arco quando a flecha for montada para atirar. Isso é chamado de pena de galo e as outras duas são chamadas de penas do eixo.
• 17 Uma ponta de flecha é montada no eixo. O formato da cabeça é determinado pelo propósito para o qual a flecha será usada - tiro ao alvo ou caça a tipos específicos de animais.

O Futuro

Com base na abordagem analítica iniciada na década de 1930, os pesquisadores modernos estão refinando os modelos matemáticos que descrevem o desempenho dos arcos, a fim de avaliar possíveis mudanças no projeto. Além de variar o tamanho e a forma dos componentes do arco, os jogadores de arco também experimentam novos materiais. Por exemplo, pelo menos um fabricante agora oferece membros feitos com uma camada central de espuma sintática (um material de alta resistência e baixa densidade, composto de resina epóxi e esferas de vidro microscópicas que podem ser fundidas e usinadas).

Alguns arqueiros usam acessórios em seus arcos para melhorar seu desempenho, e os fabricantes estão desenvolvendo modelos cada vez mais sofisticados de tais acessórios. Por exemplo, agora está disponível um dispositivo de mira eletrônico que não apenas ajuda os arqueiros a fixar a mira em um alvo, mas também atua como um telêmetro com display digital. Novos designs também estão sendo desenvolvidos para estabilizadores que são montados em hastes que se estendem para fora da parte de trás do arco. Esses estabilizadores consistem em pesos ou dispositivos de amortecimento hidráulico (pesos móveis encerrados em um cilindro cheio de fluido) que ajudam a evitar a torção do arco durante o tiro, absorvendo parte do choque quando a corda do arco é liberada.