Ad esempio se anche il dinamometro fosse starato di 1 kg, lo stesso errore si ripeterebbe per tutte le prove. Se avessi misurato una lunghezza con un errore di 5 mm, lo stesso errore anche qui si riporterebbe per tutte le prove e così alla fine, trattandosi di prove comparate e non di misure in senso assoluto, non avrebbe importanza.

Lo stesso dicasi per le attrezzature: ho utilizzato sempre gli stessi archetti modificati (vedi foto) con le stesse lunghezze e distanze di legatura, in modo da avere un comportamento dei vari elastici quanto più possibile omogeneo.

 

 

 

PROTOCOLLO DI PROVA

Obiettivo è stato quello di misurare le forze corrispondenti ad alcuni allungamenti prefissati e che coprono praticamente tutto il range di lavoro di un elastico per arbalete.
In particolare, ho utilizzato per ogni elastico 3 spezzoni della lunghezza di 24, 22 e 20 centimetri e li ho tirati ad intervalli regolari misurando le forze che si generavano, a distanze prefissate:

distanza L in cm

40

50

60

70

79

94

Come si vede le ultime due lunghezze corrispondono alla misura del Mr. Carbon 79 e 94 poichè lo studio nasce proprio dalla comparazione di elastici a seguito delle prove fatte in Piscina a Cerveteri a Marzo del 2008.

Ovviamente la percentuale di allungamento varia a seconda della dimensione iniziale dell’elastico: ad esempio per l’elastico da 20 cm tirarlo alle distanze sopra indicate corrisponde ad allungarlo di:

 

Lunghezza iniziale L = 20 cm
distanza L in cm	40	50	60	70	79	94
Allungam %	200	250	300	350	395	470

 

IL DIAGRAMMA SFORZO-DEFORMAZIONE

Elemento fondamentale per la determinazione delle performance di un elastico è il carico, espresso in kg, che lo stesso riesce ad assorbire durante l’operazione di caricamento. Tale sforzo purtroppo non è sempre uguale a quello che viene restituito all’atto dello sparo (specialmente dopo che lo stesso è rimasto in tensione per un certo tempo). Tale fenomeno, noto come isteresi, è complesso e difficilmente valutabile se non con una macchina di trazione da laboratorio che consenta di tenere in trazione l’elastico in un certo intervallo di tempo e di misurarne il “decadimento” della forza applicata.

Non tratteremo dell’isteresi in questo studio e quindi le forze sono misurate “istantaneamente” al momento dell’allungamento. In tal modo, si elimina da tutte le prove tale fattore di variabilità e quindi, seppur con una limitazione, le stesse continuano ad essere valide.

A supporto di questo aggiungo che tale assunto è conservativo, nel senso che un elastico molto performante difficilmente avrà un’alta isteresi, in virtù della progressione costante nell’allungamento delle catene polimeriche che determina proprio le sue buone prestazioni. Al contrario un elastico “debole” è tale anche perchè la sua struttura molecolare cede rapidamente e quindi sotto carico farà altrettanto, peggiorando le già basse prestazioni con un’alta isteresi.

Ritorniamo al carico applicato: esso come dicevo è il parametro direttamente proporzionale alla capacità di un elastico di restituire l’energia immagazzinata (a parità di percentuale di allungamento); infatti ciò che conta è l’AREA del diagramma sforzo-deformazione dell’elastico. Mi spiego con un esempio, riportando l’area del diagramma di due elastici della stessa lunghezza iniziale L = 20 cm e quindi ugualmente stirati sino a L = 79 cm (in questo caso l’allungamento è pari al 395%):

L’energia immagazzinata è data dall’area della figura (parallelogramma) 40-A-B-79 nel caso del Superelax (carico massimo P = 64 kg), mentre nel caso del coestruso è data dall’area della figura 40-A-C-79 che come si vede è minore (carico massimo P = 54 kg).

 

ELASTICI A CONFRONTO
Siamo pronti adesso ad esaminare le prestazioni comparate di 5 differenti elastici:

1. COMMERCIALE NERO Ø 15 mm: si tratta di un elastico che ho comprato presso il negozio ALIMATHA di Polignano (BA), commercializzato dalla SEATEC in confezioni da 1,5 metri. All’aspetto appare lucido, morbido, sottile, molto allungabile. Viene venduto come Ø 16 mm ma in realtà il prodotto da me comprato aveva un diametro misurato di 15 mm;

 

1. COMMERCIALE AMBRA Ø 19 mm: anche questo elastico l’ho comprato a Polignano da ALIMATHA ma non ricordo chi lo commercializza: all’aspetto appare ambrato ma non “opaco” e quasi bianco come certi altri elastici (es. tipo il latex ambra americano) ma trasparente e leggermente tendente al giallognolo;

1. LATEX AMERICANO NERO Ø 17,5 mm: è utilizzato da molti fabbricanti di fucili in legno, provenienza americana: si presenta nero, duro, “cattivo” nelle prime impressioni;

 

1. COESTRUSO Ø 18 mm: Anche questo un prodotto ultimamente molto diffuso, si presenta come abbastanza tenace, anima ambra ricoperta da una sottile pelle nera che protegge meglio dall’azione UV invecchiante dei raggi solari;

1. SUPERELAX Ø 17,5 mm: è l’unico della prova ad avere un “nome” e perciò lo riporto: commercializzato dalla C4, ha un aspetto nero opaco, abbastanza flessibile.

 

TABELLA - PRIMA PROVA (lunghezza iniziale L = 20 cm)

Nota: i valori nelle celle bianche sono i carichi espressi in Kg

 

DIAGRAMMA – PRIMA PROVA

 

COMMENTI ALLA PRIMA PROVA:

Sull’asse verticale sono riportati i carichi espressi in Kg (nota: si tratta di un singolo spezzone di elastico, quindi per conoscere la forza complessiva della coppia montata sul fucile occorre moltiplicare il valore letto per 2). Come si vede, per percentuali di allungamento “normali” e cioè comprese fra il 300 ed il 350%, non ci sono grandi differenze fra gli elastici, eccezion fatta per il piccolo commerciale nero Ø 15 mm che mostra davvero una forza modesta (teso allo spasmo al 470% sviluppa circa 25 kg, quanto gli altri nella media del 350%).
Pertanto già possiamo definirne un utilizzo corretto: fucili piccoli, da tana, con aste leggere e senza grandi pretese. Se lavora attorno al 400% è nel suo range ideale, essendo molto morbido si può stirare senza problemi. Dal diagramma inoltre si vede che ha ancora un piccolo margine, anche se siamo un pò al limite e la curva comincia ad appiattirsi. Io ad esempio uso questo elastichino tagliato ad una misura pari ad un allungamento del 400%, su un fucile 65 da tana  ricavato da un vecchio assemblato in tre pezzi Omer 75 (solo tagliato più corto), con asta da 6,5 mm ma lunga solo 90 cm e devo dire che nelle lastre lunghe di certi fondali brindisini si comporta bene (ma lo uso poco perchè la pesca in tana non mi piace ... più).

Passiamo adesso ad esaminare gli altri: come detto prima le differenze si evidenziano per allungamenti superiori al 350%, per un range fra il 300% ed il 350% ci sono solo lievi variazioni in termini di carico (si tratta di pochissimi kg) a sfavore del latex americano nero.

A mio avviso il grande valore aggiunto di queste prove è stato quello di esplorare il comportamento elastico su allungamenti fra il 350% ed il 450%, è qui infatti che le differenze si fanno nette ed è qui che possiamo trarre le conclusioni più interessanti.

Sino a pochi anni fa infatti il limite naturale di questi elastomeri era circa il 350% ed andando oltre si poteva solo peggiorare la caratteristica “risposta” dell’elastico all’allungamento, poichè lo stesso diveniva duro, vetroso ed impossibile da stendere ulteriormente (se ricordate i famosi Dessault neri da 16 mm).

Oggi invece le mescole sono diverse e direi sicuramente molto migliorate e già si parla “normalmente” di comportamento progressivo ed allungamenti intorno al 400%.

Lo studio del diagramma ci fa vedere come, per ottenere davvero delle grandi prestazioni dagli elastici, sia necessario farli lavorare fra il 350% ed il 400%.

L’energia immagazzinata dalle gomme è pari infatti all’area al di sotto della curva di carico,  proporzionale sia al carico (F, espresso in kg), sia all’allungamento S ed è data da:

E = L =  ∫ F x S [J]

A parità di carico F, gli elastici che si allungano di più offriranno pertanto un lavoro maggiore. Siccome c’è un limite fisico dovuto alla forza muscolare necessaria a stirare l’elastico, il paramentro F “Forza” non potrà in futuro aumentare (diciamo che sarà sempre al massimo compreso fra 60 e 65 kg), mentre si potrà lavorare sulla S ed avremo allora elastici ancora più performanti, con allungamenti che potrebbero arrivare anche al 500% o 600%.

Ad esempio se tiro un elastico a F = 60 Kg con un allungamento di 700 mm ottengo un valore di energia immagazzinata pari a :

E = L = 210 [J]

Se con la stessa forza ho un allungamento di 800 mm si ha:

E= L = 240 [J]

Ecco perchè se vogliamo maggiore potenza dobbiamo passare ad un fucile più lungo o ad un elastico più corto (aumenta il parametro S) oppure al doppio elastico (aumenta il parametro F).

Tornando ai nostri elastici è evidente quali siano le mescole migliori, quelle cioè che conservano ancora del margine che è dato dalla pendenza della curva che continua ad impennarsi anche dopo percentuali di allungamento elevatissime.

A tale proposito si vede come fra il 350% ed il 400% i migliori in senso assoluto siano il Superelax ed il commerciale da 19 mm, gli altri già cominciano a mostrare il limite poichè le curve iniziano ad appiattirsi: questo vuol dire che l’elastico non ha più margine, è al limite e quindi anche se lavora al massimo delle capacità (diciamo al 400%) non avendo una “riserva” di energia si snerverà prima e le prestazioni decadranno abbastanza rapidamente nel tempo.

Addirittura per allungamenti superiori al 400% il Superelax è incredibilmente ancora capace di ulteriori performance (si vede come la curva continui a salire verso l’alto) mentre tutti gli altri crollano. Solo il coestruso da 18 mm si riprende un pò con una curva tendente verso l’alto, ma con valori di carico abbastanza più bassi (32 kg contro 39).

Ritornando al Superelax, si capisce come si possa materialmente allungare tale elastico sino al 500% ed oltre, anche se fisicamente ciò è impossibile poichè per una coppia già al 470% stiamo parlando di ..... 78 kg!!
Non esiste che mi risulti alcuna altra prestazione documentata confrontabile con questa.

In conclusione questo ci dice che, anche se vogliamo farne un utilizzo più “moderato”, saranno sempre da preferire gli elastici più performanti, che garantiranno anni ed anni di eccellente lavoro senza risentirne.

TABELLA – SECONDA PROVA (lunghezza iniziale L = 22 cm)

Nota: i valori nelle celle bianche sono i carichi espressi in Kg

 

DIAGRAMMA – SECONDA PROVA

 

 

 

COMMENTI ALLA SECONDA PROVA:

Anche qui si possono fare considerazioni analoghe al caso precedente. Dal 360% al 427% si ha lo stacco nelle prestazioni, con il Superelax che mostra una curva con pendenza sempre verso l’alto (cioè che ha ulteriore capacità di immagazzinare energia).

La cosa interessante è che anche se gli elastici in questo caso sono tagliati più lunghi (L iniziale = 22 cm) a parità di percentuale di allungamento i valori espressi in Kg sono all’incirca uguali (ad esempio nel secondo caso se prendiamo il valore del 360% del Latex americano nero pari a circa 27 kg, lo possiamo confrontare con il 350% del primo caso con L iniziale = 20 cm, dove il carico è di circa 25 kg.).
Questo risultato ci dimostra ancora una volta che per ottenere il massimo lavoro dall’elastico occorre tenderlo di più, ma come spero sia evidente, non tutti gli elastici sono in grado di reggere tale sollecitazione.

 

TABELLA – TERZA PROVA (lunghezza iniziale L = 24 cm)

Nota: i valori nelle celle bianche sono i carichi espressi in Kg

 

 

DIAGRAMMA – TERZA PROVA

 

COMMENTI ALLA TERZA PROVA:

Stesso comportamento, stesse considerazioni.
Anche qui se l’elastico è tagliato più lungo (L iniziale = 24 cm) a parità di percentuale di allungamento i valori espressi in Kg sono all’incirca uguali (ad esempio nel terzo caso se prendiamo il valore del 392% del Latex americano nero pari a circa 28 kg, lo possiamo confrontare con il 395% del primo caso con L iniziale = 20 cm, dove il carico è di circa 29 kg.).

 

CONCLUSIONI

Credo che i grafici siano abbastanza auto esplicativi e che ognuno di noi possa trarre le sue valutazioni.

Ripeto quindi che per un utilizzo attorno al 300% non ci sono grandi differenze (ad eccezione del 15 mm) ed i prodotti si equivalgono. Se dovessi però fare una mia classifica in base alle evidenze di prova direi:

1° - C4 SUPERELAX: è l’elastico che ha fornito la migliore prestazione sotto tutti i punti di vista: flessibile, tenace, resistente, iper-performante, è quello da utilizzare sul fucile buono, quello al quale ci affidiamo per tiri lunghi e sul quale in genere montiamo la misura più corta per avere maggiore potenza. E’ anche quello che ci apre la strada per il futuro.... poichè chi vorrà sviluppare ulteriormente questa mescola arriverà all’evoluzione.... e cioè ad un prodotto che avrà sempre 60 o 65 Kg come massimo carico ottenibile, ma con allungamenti del 500% o del 600%.
Chiaro che a maggior ragione può essere utilizzato anche per impieghi più normali, ma a questo punto intervengono altri fattori come il rapporto qualità/prezzo (che però mi sembra competitivo), la disponibilità ecc...;

2° - COMMERCIALE AMBRA Ø 19 mm: questo elastico mi ha molto sorpreso, in senso positivo, poichè lo ritenevo un prodotto mediocre ed invece ha avuto ottime prestazioni complessive. Elevati carichi con elevate % di allungamento, sicuramente per me al 2° posto;

3° - COESTRUSO Ø 18 mm: complessivamente un buon prodotto, con performance valide ma non eccezionali. Da utilizzare per % di allungamento estese ma non esasperate, oltre il 350% inizia a mostrare il limite;

4° - LATEX AMERICANO NERO Ø 17,5 mm: francamente mi aspettavo di più da questo prodotto ma poi in effetti l’ho sempre utilizzato intorno al 300% e quindi pienamente nella media dei risultati ottenibili in quel range. Poco versatile ma comunque efficace se non esasperato.

5° - COMMERCIALE NERO Ø 15 mm: ultimo posto per questo prodotto modesto, dalle basse prestazioni ma idoneo ad essere utilizzato in condizioni non esasperate e su fucili poco impegnativi, dal fucile da tana al 75 del figlio.....

 

La prova si è svolta in condizioni ripetibili e, per quanto possibile, controllate. Siamo quindi di fronte a dati oggettivi, numerici e  dimostrabili, sia pure con le limitazioni che ho illustrato in apertura. Non ci sono fattori di soggettività e non ci sono “i pareri dei grandi campioni” che portano a conclusioni del tutto personali e, a mio modo di vedere, spesso sbagliate.

Tutto qui. I numeri sono numeri, la fisica con le sue leggi regola la vita nell’universo e poi chi pesca ha sempre ragione..... purchè la pesca sia sportiva ed il gesto sia davvero atletico.

Alla prossima!

 

Filippo Anglani
tecno@bluworld.com