Se abbiamo compreso come ottenere una bella "partenza" della freccia con una uscita pulita dall'arco, è il momento di occuparci del comportamento "in volo" di tale "proiettile".

Attenzione! Qualsiasi intervento che modifichi il FOC modificherà anche lo spine dinamico della freccia.

da: OUTLAB - http://www.outlab.it/works/frecce.pdf - FRECCE DIRITTE AL BERSAGLIO - (Visualizza PDF)

JOE TAPLEY - Topics on Archery Mechanics

da: Easton Archery - https://eastonarchery.com/2022/03/faqs-about-arrow-f-o-c-front-of-center/

Il FOC, o Front of Center Balance, descrive la percentuale del peso totale della freccia che si trova nella metà anteriore della stessa.
Maggiore è il peso che si trova nella metà anteriore della freccia, più avanzato è il baricentro della freccia e più stabile è il volo della freccia, fino a un certo limite.

Le frecce con un valore di FOC negativo sono intrinsecamente instabili in volo. Tuttavia, un bilanciamento del FOC eccessivamente positivo può portare a una "caduta" imprevedibile a lunghe distanze, poiché la freccia perde velocità.
Un bilanciamento del FOC più elevato, entro certi limiti, può anche migliorare le prestazioni in condizioni di vento laterale. Un FOC ottimale è fondamentale per i tiratori che partecipano a gare di tiro a lunga distanza, soprattutto oltre i 50 metri.

Le variabili che influenzano il bilanciamento del FOC sono la massa dell'asta della freccia, la massa della punta/inserto e la massa dell'impennaggio e della cocca.
Ad esempio, un'asta più leggera con punta/inserto da 100 grani e impennaggio leggero avrà un bilanciamento del FOC considerevolmente più positivo rispetto a un'asta più pesante con lo stesso peso della punta/inserto da 100 grani e impennaggio più pesante.

Nelle applicazioni di caccia con l'arco, il bilanciamento effettivo del FOC è probabilmente già ampiamente entro un intervallo utilizzabile, a causa degli intervalli di peso della maggior parte delle combinazioni di punte da caccia e inserti, insieme alla massa della maggior parte delle opzioni di aste per frecce adatte alla caccia. Un FOC eccessivo causerà anche un minore spine dinamico della freccia, il che può causare problemi di messa a punto.

Avere un FOC specifico è meno rilevante nella maggior parte delle situazioni tipiche di caccia con l'arco (tiri a breve distanza), purché il FOC abbia un valore positivo, ma un valore FOC leggermente più alto diventa importante per i tiri a lunga distanza, soprattutto quando si usano archi con un peso inferiore.

Portata FOC target
In genere, per il tiro al bersaglio, un FOC del 7-15% al chiuso e del 10-15% all'aperto garantisce una buona stabilità, un momento ottimale e una traiettoria precisa da 0 a 90 metri. Oltre questo intervallo, la dispersione verticale può verificarsi a distanze maggiori, soprattutto con frecce di massa complessiva inferiore. Un FOC eccessivo (soprattutto oltre il 20%) può anche rendere la coerenza del rilascio delle dita molto più critica, poiché l'inerzia di una punta troppo pesante puòfar reagire eccessivamente la freccia a lievi differenze nel rilascio delle dita. Le frecce con valori di FOC inferiori (inferiori al 7-10%) non seguiranno bene la traiettoria in condizioni di vento all'aperto.

Il FOC e la penetrazione nei bersagli

Prologo agli aggiornamenti del 2007 - Comprendere il FOC - Dr. Ed Ashby
(traduzione a cura di stefano bressan, www.toxophilus.it, dall'originale https://www.ashbybowhunting.org/ashby-reports - Copyright 2005 Dr. Ed Ashby)

In seguito all'ultima serie di aggiornamenti di studio, sono pervenute molte domande riguardo al FOC delle frecce. Non c'è dubbio che esista un notevole interesse per il FOC, ma anche molta confusione.

Cos'è il FOC; cosa fa il FOC; quanto FOC è necessario; come e perché il FOC influisce sulla penetrazione nei tessuti; e quale metodo di misurazione del FOC è "corretto"?

Le domande riguardanti i test del FOC sono diventate troppo numerose per poter rispondere singolarmente. A questo proposito, devo sottolineare che sono ben lungi dall'essere una fonte autorevole sui dettagli tecnici dell'aerodinamica del FOC, ma ho imparato un po' di più su cosa sia e cosa influenzi il volo della freccia e, come vedrete nei prossimi aggiornamenti, molto su come, perché e quanto influenzi la penetrazione di una freccia da caccia nei tessuti.

Mi auguro che questo prologo fornisca un'introduzione sufficiente al FOC per aiutare coloro che sono interessati a comprendere le informazioni del prossimo aggiornamento. Il FOC estremo si è rivelato uno dei fattori di penetrazione più importanti, uno che influenza sostanzialmente la quantità di penetrazione tissutale che la vostra freccia da caccia può raggiungere. I primi due aggiornamenti del 2007 affrontano aree non direttamente correlate al FOC, ma dalla Parte 3 in poi capire cos'è il FOC e come funziona diventa importante. Potreste trovare utile rileggere questo prologo a quel punto.

Sebbene test precedenti avessero indicato che il FOC estremo fosse molto importante, l'esatto grado di tale effetto non poteva essere quantificato a causa dei vincoli di misurazione della barriera di penetrazione delle costole del lato esterno e dei limiti della penetrazione misurabile.
Nei test più recenti è stato utilizzato un arco di minore potenza di trazione. Ero preparato al fatto che i risultati del test FOC mostrassero un netto vantaggio in termini di penetrazione, ma non ero preparato alle profonde implicazioni che avrebbero avuto, soprattutto per coloro che usavano archi con un peso di trazione più leggero per la caccia.
Sebbene le definizioni dello Studio per i diversi gradi di FOC siano già state esposte in precedenza, le ribadisco.

"FOC normale" è definito come qualsiasi valore fino al 12%.
Dal 12% al 19% è definito dallo Studio come "FOC elevato".
Il FOC dal 19% in su è definito come "FOC estremo".

Ora prepariamo il terreno per i nuovi aggiornamenti dando un'occhiata a cosa significa FOC.
FOC non ha lo stesso significato per tutti

Cosa significa FOC?
è l'abbreviazione di "Forward of Center", ma gli arcieri lo usano comunemente come sostituto completo dell'espressione "peso in avanti rispetto al centro".

Cosa significa "peso in avanti rispetto al centro"?
La risposta più comune tra gli arcieri è: il FOC rappresenta la distanza del punto di equilibrio di una freccia rispetto al punto medio dell'asta... o il punto medio della lunghezza totale della freccia; e discuteremo questa differenza di definizione più avanti. Nel tiro con l'arco, il FOC è specificato come rapporto tra la posizione del punto di equilibrio della freccia e il punto medio dell'asta (o della freccia), espresso in percentuale. La definizione di cui sopra è sufficientemente corretta per gli usi comuni a cui gli arcieri applicano il FOC. Tuttavia, per le discussioni che seguono, dobbiamo anche stabilire la vera e precisa definizione di FOC: per i proiettili in volo, il FOC rappresenta la percentuale in cui il punto di equilibrio gravitazionale di un proiettile si trova in avanti rispetto al centro di pressione (CP) del proiettile.

Cos'è il CP?
Il CP (centro di pressione) è quel punto esatto in cui viene esercitata la massima "forza di flessione" su un proiettile durante il suo volo. Si noti che questa vera definizione di FOC si riferisce solo a un proiettile in volo ed esprime una relazione tra il punto di equilibrio gravitazionale e il centro di pressione risultante di tutte le forze che agiscono sul proiettile mentre vola attraverso un dato mezzo. Si noti inoltre che in questa definizione non si fa menzione di alcuna "lunghezza" del proiettile. Inoltre, si tenga presente che la freccia continua a "volare" durante la penetrazione; tutto ciò che cambia è la densità del/i mezzo/i in cui vola attraverso.
Il CP di un oggetto in volo è dinamico e cambia costantemente al variare delle forze di propulsione, delle forze di resistenza e delle forze esercitate dalle correnti d'aria in movimento. Per comodità, la/le formula/e "scopo pratico" che noi arcieri usiamo presuppone semplicemente che il CP si trovi nel punto medio dell'asta (o della freccia). Il motivo per cui lo facciamo lo vedremo tra poco.
Si noti attentamente che il CP (e la reale quantità di FOC) non riflette in alcun modo il punto di massima flessione del proiettile. Indica il punto su cui viene esercitata la maggiore forza flessionale, non il punto di massima flessione. Il punto di massima flessione dipende non solo dalle forze incontrate in volo (e in fase di lancio), ma anche dal progetto strutturale del proiettile e dai materiali di cui è composto.
Il design (profilo) dell'asta della freccia e il materiale di cui è composta influiscono sia sulla posizione del CP sia sul punto in cui l'asta si piegherà maggiormente; che non coincidono necessariamente con lo stesso punto.
Ad esempio, si prendano due aste di cedro di uguale massa e rigidità; una parallela e una rastremata. Si montino punte identiche su ciascuna e ognuna mostrerà un CP diverso e un diverso punto di massima flessione quando viene scoccata con lo stesso arco.
Allo stesso modo, aste con profili identici possono essere realizzate con materiali diversi. Quando vengono scoccate dallo stesso tiratore con lo stesso arco, ciascuna mostrerà nuovamente un CP e un punto di massima flessione diversi; e questo è più pronunciato durante il lancio e mentre la freccia è in paradosso.
Durante il lancio e il paradosso, le caratteristiche di flessibilità del materiale diventano un fattore importante nella posizione del CP e del punto di massima flessione della freccia in un dato istante; così come diversi altri fattori influenzanti, come l'entità del center-shot dell'arco e la qualità del rilascio. Per un dato arco e tiratore, il design della freccia e il/i materiale/i con cui è realizzata determinano sia il CP della freccia sia dove, e in quale misura, l'asta si flette durante la sequenza di tiro e il volo successivo... e anche durante l'impatto e la penetrazione.

Una misurazione precisa del FOC è fondamentale?
Beh, sì; se si sta cercando di calcolare una traiettoria per guidare un missile verso un bersaglio preciso da 3200 km di distanza, o di progettare un F22 Raptor che può cambiare direzione in un attimo e quasi volare lateralmente!
Per gli arcieri no, una misurazione precisa non è poi così fondamentale. Tutto ciò di cui abbiamo bisogno è un punto di riferimento relativo. Tuttavia, per comprendere gli effetti del FOC estremo sia sul volo sia sulla penetrazione della freccia, è necessario sapere e capire che il vero FOC di una freccia non è lo stesso del "FOC relativo" di cui gli arcieri parlano normalmente; e bisogna sapere quale è la differenza tra i due.

Perché abbiamo bisogno di un punto di riferimento del FOC? A cosa ci serve?
Pensate al FOC come al punto di fulcro della freccia; il punto attorno al quale ruota verso l'alto, verso il basso, a sinistra, a destra o obliquamente quando viene applicata una forza su entrambe le estremità della freccia. Più avanti è il punto di fulcro, più lungo è il braccio di fulcro (leva) dell'impennaggio.
Nota che questo rappresenta il "braccio di leva posteriore".
Esiste anche un braccio di leva anteriore, e ne parleremo più approfonditamente a breve, perché è quello più importante dal momento dell'impatto della freccia in poi.
Il concetto più importante da comprendere è che, come con qualsiasi sistema di leva, più lungo è un braccio di leva rispetto all'altro, minore è la pressione da applicare sul "braccio lungo" per esercitare una data quantità di forza - o causare una data quantità di movimento - all'estremità del braccio corto. Viceversa, ci vuole più pressione sull'estremità del braccio corto per generare una data quantità di forza o movimento all'estremità del braccio lungo.
Più lungo è il braccio di leva posteriore, maggiore è la pressione che una data quantità di impennaggio può esercitare sulla freccia, aumentando l'effetto stabilizzante dell'impennaggio.
Si può anche pensare al contrario: più lungo è il braccio di leva posteriore, minore è l'impennaggio necessario per esercitare una data quantità di forza stabilizzante sulla freccia. Il punto è lo stesso: avere un FOC più elevato semplifica il lavoro dell'impennaggio e si traduce in una maggiore stabilità durante il volo con qualsiasi data quantità di impennaggio.
Non confondere il punto di rotazione laterale, verticale e obliqua con la velocità di rotazione della freccia; sono due cose nettamente diverse. Puoi modificare il punto di rotazione laterale, verticale e obliqua senza influire sulla velocità di rotazione della freccia attorno al suo asse longitudinale durante il volo. Modificare il FOC non modificherà la velocità di rotazione della freccia come se volasse lungo la parabola.
Utilizzare la "definizione comune" per il FOC del tiro con l'arco ci offre un modo semplice per "classificare" la quantità di impennaggio posteriore. Se, per qualsiasi motivo, si desidera o si ha bisogno di modificare il braccio di guida della freccia, il FOC fornisce un punto di riferimento che indica "dove si è", "in quale direzione si sta andando": e "quanto cambiamento si è fatto".
Per comprendere l'effetto del FOC sulla penetrazione della freccia è necessario ampliare il nostro modo di concepire il FOC, ma c'è altro da discutere prima di arrivare a questo.

Qual è il "modo corretto" per misurare il FOC della mia freccia?
La misurazione standard del FOC AMO utilizza la lunghezza dell'asta; ignorando la lunghezza dell'inserto, del taper e della punta (punta larga). L'altra formula comunemente utilizzata utilizza la lunghezza complessiva della freccia, inclusi l'inserto, il taper e la punta. Quale delle due è "corretta"?
Nessuna delle due. Il vero FOC si basa sul centro di pressione. Ci limitiamo a simulare la posizione del CP in entrambe le formule. La formula AMO è stata adottata come "standard" semplicemente perché, tra le due formule comunemente usate, utilizza un punto di simulazione più vicino alla posizione effettiva del CP durante il volo in aria delle frecce da gara più comunemente utilizzate .
Proprio come per lo spine statico, il "numero" FOC che utilizziamo non fornisce alcuna informazione definitiva sul volo della nostra freccia. I "numeri" comunemente usati per lo spine statico e il FOC ci permettono semplicemente di effettuare un confronto relativo tra una freccia e un'altra; niente di più. Ad esempio, lo spine statico misura la rigidità relativa di un'asta; quanto si flette quando un peso di massa specificata è sospeso a metà strada tra due punti di supporto dell'asta, che si trovano a una distanza specificata l'uno dall'altro. Tutto ciò che riguarda la misurazione è relativo, non assoluto.
Lo spine statico non dice nulla sullo spine dinamico di una freccia, su come reagirà quando la scaglierai con il tuo arco. Se hai dubbi, regola perfettamente una freccia con un arco center-shot e poi misurane lo spine statico con il tuo spine tester. Ora prendi la stessa freccia e scagliala con un arco non center-shot (uno con un rest a "zeppa", senza alcun supporto per frecce) di pari potenza. Cosa succede? La freccia uscirà con uno spine troppo rigido.

La freccia non è cambiata; la forza di lancio e la potenza sono le stesse; e lo spine statico dell'asta non è cambiato. Tuttavia, lo spine dinamico dell'asta ora non è più neanche lontanamente corretto e non andrà più dove stai mirando.

Tutto ciò che lo spine statico indica è la rigidità relativa dell'asta. Ciò che fa è fornirti un punto di riferimento. Questo ti aiuta ogni volta che devi trovare uno spine più rigido o più morbido per far sì che la freccia esca bene dall'arco. Questo è tutto ciò che fa; nient'altro. Ti permette semplicemente di confrontare le aste tra loro, in modo da poter dire quale è "più rigida" e quale è "più debole". La "relatività" dello spine statico è esattamente il motivo per cui è necessario adattare la freccia all'arco per ottenere un volo corretto.

Nessuna misurazione o calcolo statico può competere con la miriade di variabili che si incontrano quando si scocca una freccia dal proprio arco. Ecco perché, oltre alle tabelle, Easton pubblica 35 pagine di istruzioni su come selezionare "la freccia giusta" dopo aver utilizzato le loro tabelle "spine statico" per trovare un "punto di partenza". Nessun grafico fornisce un numero magico che dice: "Scegli me. Sono quello giusto!"

Le misurazioni del FOC comunemente utilizzate sono esattamente le stesse; sono relative. Nessuna delle due formule è "corretta", nè è "sbagliata". Ognuna serve ugualmente bene al suo scopo: fornire un punto di riferimento. Finchè si sa quale formula è stata applicata a una data freccia per determinarne il "FOC relativo", è possibile duplicare i risultati. Se si preferisce, è possibile rimisurare e indicare il FOC della freccia nell'altro formato; va benissimo. Fornisce comunque un "riferimento relativo".

Per applicazioni pratiche, entrambe le formule del FOC comunemente utilizzate funzionano altrettanto bene. Bisogna solo tenere presente che nessuna dice realmente nulla di "preciso" sul FOC reale di una freccia. Tuttavia, per un dato tipo di freccia, quando il nostro FOC comunemente misurato aumenta, aumenta anche il FOC reale; ma la quantità che abbiamo "misurato" non indicherà l'effettiva variazione del FOC reale. La cosa più importante da ricordare è che il metodo di "misurazione relativa" utilizzato deve sempre essere indicato, in modo che tutti "leggano la stessa pagina" quando fanno confronti o cercano di replicare i risultati.

Quanto FOC deve avere la mia freccia?
L'intervallo di FOC classicamente raccomandato per diverse forme di tiro con l'arco varia. Nelle sue tabelle, Easton mostra le seguenti linee guida raccomandate per il FOC, che sono in vigore da molti, molti anni. I calcoli si basano sulla formula standard AMO:
- Tiro con l'arco FITA (stile olimpico) dall'11% al 16%
- Tiro con l'arco 3D dal 6% al 12%
- Tiro con l'arco di campagna dal 10% al 15%
- Caccia dal 10% al 15%
I tiratori FITA, che competono alle distanze più lunghe, usano la quantità media più alta di FOC; i tiratori 3D la più bassa; con arcieri di campagna e cacciatori a metà strada.

Perché i tiratori FITA preferiscono un FOC più elevato rispetto alla maggior parte degli altri arcieri alla targa?
Cercano precisione a lunga distanza. Per ottenere questo, le loro frecce devono essere molto stabili in volo. Un FOC elevato consente loro di ottenere il livello di stabilizzazione di cui hanno bisogno con impennaggio relativamente piccolo. Un impennaggio più piccolo offre un fattore di resistenza aerodinamica inferiore ed è meno soggetto agli effetti dei venti trasversali rispetto a un impennaggio più grande.
Tutti questi fattori diventano importanti alle distanze estreme a cui competono i tiratori FITA. È anche importante notare come il FOC influenzi la "manovrabilità" di un aereo. Un aereo con un FOC elevato vola molto stabile; più è basso il FOC, più l'aereo è manovrabile, ma più è difficile da controllare. In effetti, quando il campo di volo di un aereo si riduce notevolmente (come quello dell'F22), diventa incredibilmente manovrabile, ma così difficile da controllare che nessun pilota può pilotarlo senza l'assistenza del computer.
Ora, confronta gli effetti del campo di volo sulla maneggevolezza di un aereo con la tua freccia. Vuoi che la tua freccia da caccia sia il più stabile possibile in volo. Elevata mobilità, cambi di direzione facilmente ottenibili sono esattamente ciò che non vuoi nelle tue frecce.
Ciò implica che si desideri il massimo "vero FOC" possibile, entro i limiti consentiti dal design e dai materiali.

Se un FOC elevato è auspicabile, perché le quantità raccomandate di FOC della freccia non sono semplicemente "quanto più si può ottenere"?
Le misurazioni del FOC sono in uso nel tiro con l'arco da molto, molto tempo e, come notato, la loro principale applicazione è stata quella di determinare quanto impennaggio è necessario per ottenere un'adeguata stabilità della freccia in volo. Esistono molti precedenti storici per questa applicazione. Tuttavia, questi precedenti storici erano limitati dalla quantità di FOC facilmente ottenibile con i materiali comunemente disponibili.
La disponibilità di aste in carbonio, in particolare, ha creato un'abbondanza di nuove possibilità. Il carbonio si comporta in modo diverso rispetto ad altri materiali per aste. Le aste in carbonio offrono grande rigidità a bassa massa, con caratteristiche di flessione tolleranti. Permettono quantità di FOC senza precedenti, con un volo eccezionale; e sono facilmente ottenibili. Le possibilità nella progettazione delle frecce sono cambiate e le regole del "sapere comune" non sono più così semplici o chiare come un tempo; ma il "sapere comune" è più duro a morire di una rana nel fango.

Qual è il FOC più basso utilizzabile?
è possibile utilizzare frecce con lievi quantità di FOC negativo, e alcuni tiratori al volo le usano. Il FOC negativo può essere utilizzato ogni volta che la forza di resistenza è sufficiente a impedire alla freccia di scambiare le estremità in volo, ma il volo di tali frecce è molto sensibile a tutti i fattori che ne influenzano il volo; proprio come quell'F22, sono "altamente manovrabili".
Attualmente, la maggior parte dei tiratori al volo propende ancora per l'uso di quantità di FOC da neutre a molto basse. Ritengono che le frecce con FOC basso mantengano un assetto "a muso alzato" più a lungo, garantendo un volo più lungo; ma questo si contrappone all'impressionante numero di record di volo (gittata)che vengono attualmente sistematicamente demoliti da O. L. e Juli Adcock che utilizzano frecce con FOC molto alto.
I concetti di "conoscenza comune" del FOC delle frecce al volo (gittata), che esistono anche da molti, molti decenni, vengono smantellati con successo. Uno sguardo pratico al tiro al volo (gittata) fornisce anche alcuni spunti interessanti sulle caratteristiche del FOC.
Per coloro che ritengono che le frecce con elevati valori di FOC si capovolgano più velocemente e mostrino una caduta maggiore rispetto alle frecce corrispondenti con valori di FOC "normali", ci sono alcuni punti su questi "risultati" chiaramente osservabili in termini di distanza e coerenza che meritano di essere ponderati.

Se le frecce con FOC estremo "cadono più velocemente", perché vanno più lontano delle frecce con FOC neutro e basso?
La mia esperienza è che le frecce di prova con FOC estremo sembrano tirare un po' più piatte rispetto alle frecce con FOC normale, con massa e profilo esattamente corrispondenti, che ho impostato per il test di penetrazione di confronto; almeno su distanze che sono più del doppio della distanza di tiro che mi sono autoimposta. Questo, credo, è dovuto al fatto che le frecce con FOC estremo si riprendono dal paradosso più velocemente; conservando l'energia della freccia altrimenti sprecata durante il paradosso, il che significa anche che volano dritte prima, riportando la resistenza della freccia al suo "livello normale" più velocemente e conservando ancora più energia della freccia.

FOC e frecce da caccia

Cosa c'entra tutto questo con le frecce da caccia?
Come minimo, i cacciatori hanno bisogno di un discreto FOC della freccia; superiore a quello richiesto per raggiungere il livello minimo di stabilità necessario per ottenere un volo costante da qualsiasi freccia da gara. Perché? Perché le punte da caccia esercitano un effetto di direzione sulla freccia, dovuto al wind-shear. L'impennaggio deve superare queste forze "planari" del vento.
Se volete vedere quanto sia sostanziale l'effetto wind-shear di una punta da caccia, provate qualche tiro a stelo nudo con punte da caccia; ma fatelo in un'area molto sicura e con un ENORME backstop!
L'impennaggio della vostra freccia da caccia deve superare molte "forze devianti" e un FOC elevato significa che l'impennaggio ha una "leva" più lunga, che gli conferisce un maggiore controllo di direzione; una caratteristica molto apprezzata nelle frecce da caccia. Dovresti anche considerare che più corta è la freccia che tiri, maggiore dovrebbe essere il FOC della tua freccia da caccia, ovvero maggiore sarà la superficie di impennaggio di cui avrai bisogno.
Le frecce più corte sono intrinsecamente meno stabili in volo rispetto a quelle più lunghe, semplicemente a causa del loro "braccio di guida" posteriore fisicamente più corto.
Con qualsiasi quantità di FOC e impennaggio, la maggiore leva posteriore delle frecce più lunghe consente all'impennaggio di esercitare una maggiore pressione.
Anche il rilascio con le dita aumenta l'instabilità della freccia, soprattutto nella fase iniziale del volo. In questo caso, un FOC troppo elevato è vantaggioso (così come "più impennaggio"); e diventa tanto più importante quanto più corta è la freccia.

OK, quindi il braccio di leva più lungo del FOC consente all'impennaggio di esercitare un maggiore effetto stabilizzante, ma cosa ha portato all'inclusione del FOC come fattore di penetrazione nei tessuti?
Molti cacciatori con frecce Extreme FOC (FOC Estremo = >19%) hanno segnalato un aumento significativo della penetrazione, e questo meritava una valutazione formale. Il FOC Estremo è stato aggiunto come fattore per una valutazione, per verificare se avesse davvero un effetto sulla penetrazione nei tessuti e, in tal caso, quanto fosse importante.
I test sul campo hanno confermato i risultati. Le frecce Extreme FOC mostrano una penetrazione nei tessuti significativamente maggiore, a parità di condizioni. La frequenza, la coerenza e l'entità dei risultati dei test sono troppo estese per poter trarre conclusioni diverse.

Perché le frecce Extreme FOC offrono una maggiore penetrazione nei tessuti?
Incontrano una minore resistenza. La ridotta resistenza deriva da una minore flessione dell'asta all'impatto. Test precedenti hanno dimostrato che la flessione dell'asta aumenta la resistenza dell'asta, e la resistenza dell'asta si è dimostrata un fattore di resistenza importante che influenza la penetrazione nei tessuti.

In che modo le frecce con FOC estremo ottengono questa riduzione della flessione dell'asta?
La flessione dell'asta è correlata alla posizione del CP, rispetto al centro di massa della freccia. FOC estremo significa che la freccia ora ha un braccio di leva anteriore molto corto. Più corto è questo braccio di leva, minore è la flessione dell'asta quando un dato livello di forza di resistenza viene applicato alla punta della freccia.
Ora vediamo esattamente come il FOC ottiene il suo effetto sulla penetrazione della freccia.
Un FOC elevato ha almeno due caratteristiche che riducono notevolmente la quantità di flessione dell'asta all'impatto.
Queste sono:

(1) Meno massa della freccia è rivolta verso la parte posteriore, riducendo la forza con cui la parte posteriore della freccia "spinge" sull'asta.
Per vederlo chiaramente, prendi un'asta sottile e incolla saldamente un sasso a un'estremità; con una grossa goccia di colla tipo JB Weld. Ora posiziona l'altra estremità dell'asta (quella senza il sasso) sul pavimento. A meno che non si tenga l'asta assolutamente perpendicolare al pavimento, l'asta si flette.
Successivamente, sbatti l'asta contro il pavimento. Anche quando è tenuta perpendicolare al pavimento, l'asta si flette all'impatto. Le forze di collisione devono andare da qualche parte. I vettori di forza risultanti tra l'impatto al pavimento e la "spinta" esercitata da qualunque massa (peso) presente nella parte posteriore dell'asta devono comprimere l'asta linearmente o essere reindirizzati, causandone la flessione. Le aste non mostrano molta compressione lineare. In caso di impatti frontali forti, si crepano, si spaccano o si rompono prima di comprimersi in modo significativo.
Ora capovolgi l'asta, posizionando il sasso sul pavimento. L'asta non si flette. Sbattila su e giù con tutta la forza che vuoi. La flessione dell'asta è appena visibile, indipendentemente dalla violenza dell'impatto.
Questo è un esempio lampante di un effetto che un FOC elevato ha sulla flessione dell'asta durante l'impatto diretto e dimostra chiaramente cosa succede.

(2) Le frecce con FOC estremo concentrano la massa della freccia molto in avanti.
Il braccio di leva anteriore è corto. Ciò significa che il centro dinamico di pressione all'impatto è anche molto avanzato. Questo è importante in tutti gli impatti, e diventa particolarmente importante ogni volta che l'impatto della freccia avviene con un'angolazione diversa dalla perpendicolare.
Per capire come questa breve leva in avanti influenzi la flessione dell'asta, si pensi alla distanza tra la punta della freccia e il punto di forza come a una sezione corta dell'asta; più corta è la sezione, più rigida è l'asta. Più rigida è, meno si flette.
Per osservare questo effetto, utilizziamo la stessa asta sottile e il sasso. Teniamo l'asta vicino al punto medio e ruotiamola in modo che l'asta non sia verticale. Notiamo quanto si piega l'asta.
Senza cambiare l'angolo con cui si tiene l'asta, accorciamo la "leva in avanti" tenendo l'asta più vicino al sasso. Questo sposta il punto di forza più vicino alla parte anteriore, dove si trova la massa maggiore. L'asta si flette meno. Più si avvicina la mano al sasso, meno la "forza data" del sasso flette l'asta.

Sappiamo tutti che un'asta diventa più rigida man mano che si accorcia, ma perché?
Diventa "più rigida" semplicemente perché abbiamo spostato il centro di pressione più vicino al centro di massa.

Dov'è la forza principale esercitata sulla nostra freccia da caccia durante l'impatto e la penetrazione?
Si trova tra il punto di resistenza (la nostra punta da caccia) e la posizione del centro di massa della freccia. Più avanti è quella massa, più corta è la sezione dell'asta tra i due.
Più corto è il braccio di leva anteriore della freccia, minore sarà la flessione dell'asta all'impatto. Questo significa che meno forza della freccia viene consumata inutilmente per flettere l'asta e la ridotta vibrazione dell'asta riduce anche la resistenza mentre l'asta attraversa i tessuti.
Entrambi questi fattori conservano la forza della freccia, fornendo più forza "utile" (momento) che può essere applicata alla penetrazione della freccia.
Un altro modo, forse più semplice, per visualizzare questo effetto è quello di stendere un pezzo di corda su un tavolo e distenderlo. Posiziona il dito vicino al centro della corda. La corda rappresenta l'asta della freccia e il dito rappresenta il centro di massa della freccia.
Ora prova a spingere la corda. Cosa succede? La porzione di corda che si trova davanti al dito si "piega", si flette. Perché? Perché la "rigidità" della corda davanti al dito non è sufficiente a superare la resistenza tra la corda e la forza di resistenza; in questo caso, l'attrito della corda contro la superficie del tavolo.
Successivamente, muovi il dito "in avanti", posizionandolo molto vicino - ma non troppo - all'estremità della corda. Spingi di nuovo la corda. Ora la "leva in avanti" della corda è più corta e la corda si "piega" meno.
Ora metti il dito proprio all'estremità anteriore della corda e muovila in avanti. Cosa succede?
La corda segue silenziosamente il "centro di massa" che ora la tira. Posizionando il dito proprio all'estremità anteriore della corda, hai ridotto il braccio di leva in avanti a zero e non c'è alcuna "flessione dell'asta".
L'unica differenza tra la flessione della corda e quella che l'asta della tua freccia da caccia mostrerà all'impatto e durante la penetrazione è il grado di flessione.

Avere un elevato FOC della freccia offre anche altri vantaggi per l'arciere.
A parità di condizioni, significa un recupero più rapido dal paradosso. Questo, a sua volta, significa che la freccia "torna a volare dritta" in un tempo più breve; più vicina alla sua partenza dall'arco. Nei tiri a breve distanza, questo significa una minore flessione dell'asta all'impatto e una maggiore penetrazione.
L'effetto del paradosso sulla penetrazione della freccia è facile da vedere. Tutto quello che devi fare è scoccare qualche freccia a distanza molto ravvicinata e confrontare la penetrazione con quella risultante da un tiro a una distanza leggermente maggiore.
Maggiore è il paradosso della freccia all'impatto, minore è la penetrazione, e la differenza può essere enorme!
Ricordate cosa è stato detto prima: che ci vuole più pressione sull'estremità del braccio corto del fulcro per generare una qualsiasi quantità di forza o movimento all'estremità del braccio lungo del fulcro?
Questo significa che maggiore è il FOC della freccia, minore è l'influenza dell'effetto wind-sheer (vento di taglio) della punta.
Questo rende più facile ottenere un volo perfetto con le punte da caccia perché, indipendentemente dalla forma della punta, l'effetto di qualsiasi effetto wind-sheer che mostra è ora ridotto; è più difficile per la punta guidare la parte posteriore della freccia.
Un altro vantaggio strettamente correlato è che, proprio come per i tiratori FITA, avere valori molto elevati di FOC della freccia significa un braccio di guida più lungo per l'impennaggio. Per il cacciatore, questo significa che può usare meno impennaggio per stabilizzare la sua freccia con punta larga da caccia altrettanto bene, con qualsiasi punta larga da caccia. Meno impennaggio significa meno resistenza aerodinamica durante il volo della freccia. Questo significa un po' più di forza trattenuta (momento) all'impatto.
Avere meno impennaggio sulla freccia da caccia significa anche meno effetto del vento trasversale sulla freccia; proprio come per i tiratori FITA. Questo a volte è importante quando si caccia in zone ventose e aperte. Se avete cacciato molto nel Wyoming orientale, nel Dakota del Nord, nel Texas occidentale o nella tundra artica, SAPRETE esattamente cosa intendo!
Meno impennaggio significa anche una leggera riduzione del rumore della freccia durante il volo; ma dubito che sia significativo. La forma dell'impennaggio ha un effetto molto maggiore sul rumore della freccia rispetto alla sua superficie. (Ho lavorato nelle riserve dei nativi americani per undici anni. Un Sioux centenario una volta mi disse che le piume di gufo rendevano le frecce più silenziose di qualsiasi altra piuma e erano sempre la scelta preferita per le frecce da cervo e alce. Non ho mai avuto modo di verificarlo!)
Gli effetti del FOC estremo sulla penetrazione della freccia rappresentano la maggior parte degli aggiornamenti dello studio che seguono.
Sebbene questo prologo non si avvicini minimamente a coprire tutto sul FOC, si spera che quanto detto aiuti a chiarire il FOC, come viene utilizzato e alcuni dei principali vantaggi che offre al cacciatore con l'arco.
Spero vivamente che aiuti il lettore a capire il "perché" dietro molti dei risultati dei test; e penso che la maggior parte rimarrà sorpresa da quanto importanti possano essere gli effetti di penetrazione dell'Extreme FOC per gli arcieri.