Ach herrjeh
Also der Stu-Miller-Spine Calc ist nun einmal nicht für Pfeilgeschwindigkeiten gedacht, sondern um bei einem bestimmten Bogen einen passenden Pfeil zu finden. Das funktioniert sehr gut. Was dagegen NICHT wirklich funktioniert ist die Pfeilgeschwindigkeit zu errechnen, denn die hängt beileibe nicht nur vom Pfeil ab. Die anderen wichtigen Faktoren wie die Qualität des Bogens, wie gut löst der Schütze etc pp. fehlen. Deshalb ist die angegebene Geschwindigkeit nur ein Richtwert den ein durchschnittlich bis guter Bogen mit einem solchen Pfeil unter optimalen Bedingungen erreichen kann.
Tatsächlich ist es so, das die Pfeilgeschwindigkeit auf der Pfeilseite allein von seiner Masse und der Energie abhängt die ihm der Bogen beim Wurf mitgibt.
Im Bereich wo die Pfeilgeschwindigkeit sehr klein gegenüber der Lichtgeschwindigkeit ist, ist die Masse quasi konstant.
Es bleibt damit die Energie die der Bogen abgibt als Maß für seine Geschwindigkeit nach der Formel E=m * v² -> v=sqrt(E/m)
Jetzt kommen die Fakten:
Wirkungsgrad -> Kein Bogen hat einen Wirkungsgrad von 1. sehr sehr gute Bögen erreichen Wirkungsgrade von 0,8 bis 0,85, extrem gute Bögen erreichen Wirkungsgrade von bis zu knapp über 0,9. Normale Bögen liegen um 0,7
Abhängigkeit des Wirkungsrades vom Pfeilgewicht -> der Wirkungsgrad eines Bogens wird durch das Pfeilgewicht beeinflusst. Ein höheres Pfeilgewicht bedeutet einen höheren Wirkungsgrad, geringes Pfeilgewicht einen niedrigen Wirkungsgrad.
Abhängigkeit des Wirkungsgrades von der Dehnung Sehne -> Je weniger sich die Sehne dehnt desto besser ist der Wirkungsgrad. Die Dehnung der Sehne verbraucht zum einen Energie, und zum anderen verschlechtert die Gedehnte Sehne die Energieabgabe im Zeitraum kurz bevor der Pfeil die Sehne verlässt. Dieser Zeitraum ist jedoch entscheidend, da der Pfeil zu dieser Zeit seine größte Geschwindigkeit erreicht, die Kraft die auf ihn wirkt jedoch am geringsten ist. Eine sehr undehnbare Sehne kann den Unterschied zwischen einem Wirkungsgrad von 0,8 oder 0,9 machen. Sie trägt damit zur Pfeilgeschwindigkeit bei.
Abhängigkeit des Wirkungsgrades vom Gewicht der Sehne ->
Da sich die Sehne beim Schuss bewegt, und eine Masse besitzt, bekommt auch diese einen Teil der im Bogen gespeicherten Energie. Die schnellste Bewegung führt die Sehne dort aus wo der Pfeil eingenockt ist, in Pfeilwurfrichtung. Desweiteren führt sie eine longitudinale Bewegung in Richtung der Tips aus. Aus diesem Grund ist das Gewicht der Sehne ebenfalls ein Einflussfaktor für den Wirkungsgrad. Ein geringes Gesamtgewicht, und ganz besonders ein geringes Gewicht im Bereich der Mittelwicklung verbessern den Wirkungsgrad des Bogens ein wenig
Abhängigkeit des Wirkungsgrades vom verwendeten Bogenmaterial ->
Holz das sich biegt, unterliegt einer inneren Reibung. Die Verbiegung kommt zustande weil sich die innere Struktur des Materials verformen kann. Dabei entsteht Reibung im Material. Löst man, so schwingt das Material zurück und es entsteht wieder Reibung. Die dabei umgesetzte Energie fehlt ebenfalls dem Pfeil. Man kann dies optimieren, in dem man das richtige Design passend zum Material wählt, in dem die Länge richtig bemessen ist, in dem die Holzfeuchte seinen optimalen Wert hat und noch einiges mehr.
Am Ende lässt sich die Pfeilgeschwindigkeit abschätzen, wenn man den Wirkungsgrad des Bogens kennt, und weiß bei welchem Auszug wie viel Energie im Bogen gespeichert ist. Über die Pfeilmasse lässt sich dann ganz leicht die Geschwindigkeit schätzen. Schätzen deshalb weil der Schütze IMMER beim Lösen den Wirkungsgrad zum schlechten beeinflusst, denn den perfekten Release gibt es nicht.
Tatsächlich scheint es allerdings so eine art Obergrenze für Pfeilgeschwindigkeit zu geben, wenn man das Pfeilgewicht in Relation zum Zuggewicht des Bogens setzt und die anderen Parameter wie z.B. Sehnengewicht konstant hält.
Es gibt einen Wettbewerb nach bestimmten Regeln, die ich gerade aus dem Kopf nicht vollständig weiß, wonach versucht wird, mit einem Bogen beliebigen Zuggewichts einen 10gpp schweren Pfeil auf mindestens 200fps zu beschleunigen. Wenn ich mich nicht irre, liegen die besten Werte sehr nahe dran, etwa bei 199fps oder etwas weniger. Aber NIEMAND hat bisher die 200fps erreicht.
Die 173fps sind durchaus zu übertreffen, aber sie stellen für einen normalen Bogen der mit 10gpp geschossen wird schon einen wirklich guten Wert dar. Ein Bogen der bei 10gpp einen Pfeil auf 173fps beschleunigt ist schon wirklich flott unterwegs und wird dem Schützen eine Menge Spaß machen.
@Wilfrid
Das du immer mit deinen Schussweiten kommst
Die taugen einfach nicht um ne Pfeilgeschwindigkeit zu bestimmen. Dazu haben die Federn und der Schusswinkel einen viel zu großen Einfluss (wenn man bei Windstille schießt!!! )