[弓道] 箭重與箭速關係2-精確版

前次使用中靶的聲音與影像進行箭速分析,
雖然有得出合理的結論, 但中間還是使用了較多的推估.
這次試著錄製背面的影片, 並實測箭重, 應該可以得到更精準的結果

首先要找到一個可靠的起點, 從側面影片可以看到
離的瞬間箭未出弓, 本弭處會有明顯的移動殘影.

換到後方視角可以找到一樣的幀(2.09.42)

接著用幀對比的方式看到箭打中安土的瞬間(2.10.17).

用這種方式就可以直接以影像確認28m兩端的時間點,
以上述例子, 箭離弓到上安土花了35幀,
換算回速度就是28m/ (35/60)s = 48m/s = 172.8km/h

同樣的方法看鋁箭的案例, 起始點為(2.16.52)

擊中安土為(2.17.30)
鋁箭的飛行時間為38幀,換算回速度就是28m/ (38/60)s = 44.21m/s = 159.16km/h


從能量效率來看,
搭配碳箭(27.5g)的動能為 0.5x0.0275x48^2 = 31.68J (能效約為52.8%)
搭配鋁箭(31.6g)的動能為 0.5x0.0316x44.21^2 = 30.88J (能效約為51.47%)
照這樣算起來箭速和效率都比先前推估的要高上不少,
其中的原因也可以用一樣的方式來檢測~
觀察命中靶的箭,擊中的影像和聲音傳到的時差為11幀,換算成時間就是11/60 = 0.183s
這個時間差遠高於直接用音速推算的0.0816s
所以可以看出手機的錄音與影像之間存在著0.1s的差距.
這個差距在前次被當作了箭的飛行時間, 所以速度就被稀釋了~


這樣看來, 在現代材質的加持下, 合成弓的效率也上揚了不少~
超過50%的能效,算是能稱它為一把武器了!



多箭分析:

30箭的平均值分析~

碳箭平均箭速為37幀, 平均箭速為45.4m/s = 163.46km/h

平均動能為 28.34J , 效率為 47.23%

碳箭平均箭速為38.75幀, 平均箭速為43.35m/s = 156.0km/h

平均動能為 29.69J , 效率為 49.5%

看起來較重的箭還是能提升效率.

同時從影像來看, 放箭後箭的搖擺程度對於命中率與箭速沒有明顯的正相關,

鋁箭與碳箭在命中率與出手的晃動也沒有明顯的正相關.

或許可以這樣說, 在25g-35g這個常見的重量區段,

不同材質的箭只會影響到效率與箭速,

越重的箭飛越慢, 但殘留在弓上的能量越少, 震動越少. 輕箭則相反~

如何選擇就端看個人的喜好了...