Cuando un arquero olímpico libera la cuerda de su arco, sucede algo fascinante en una fracción de segundo: la energía acumulada en la flexión del arco se transfiere instantáneamente a la flecha, que sale propulsada a velocidades que a menudo sorprenden a quien no conoce la física del tiro con arco. Estamos hablando de projectiles que viajan a más de 200 km/h.
La física de la velocidad de la flecha
La velocidad de una flecha está determinada principalmente por la fuerza de tracción del arco (medida en libras, lb, en la terminología del tiro con arco), el peso de la flecha y la eficiencia del arco en transferir energía.
En los arcos recurvo de competición olímpica, los hombres usan arcos con fuerzas de tracción de entre 40 y 55 libras. Las mujeres usan arcos ligeramente menos potentes, entre 30 y 45 libras. Con estas fuerzas y las flechas de carbono de unos 25-30 gramos que se usan en competición, las velocidades de salida oscilan entre 200 y 240 km/h (55-67 m/s).
En el arco compuesto, las poleas excéntricas permiten fuerzas de tracción mucho mayores (hasta 70-80 libras son comunes) con menos esfuerzo en el punto de máxima tensión. Esto resulta en velocidades de flecha que pueden superar los 300 km/h en las configuraciones más potentes.
El tiempo de vuelo y su importancia
Con una velocidad de salida de alrededor de 220 km/h (61 m/s) y la resistencia aerodinámica durante el vuelo, una flecha tarda aproximadamente 1 a 1,2 segundos en recorrer los 70 metros hasta la diana. Durante ese tiempo, el viento puede desplazar la flecha varios centímetros a izquierda o derecha.
Este efecto del viento es uno de los mayores desafíos del tiro con arco outdoor. Un viento de costado de tan solo 5 km/h puede desplazar una flecha entre 3 y 8 cm en los 70 metros de trayectoria, lo que puede ser la diferencia entre un 10 y un 8 en la diana. Los mejores arqueros aprenden a leer el viento observando las banderas alrededor del campo, los movimientos de las hojas y las trayectorias de las flechas de sus rivales.
La aerodinámica de las flechas modernas
Las flechas de competición modernas son tubos de carbono de alta tecnología con una precisión de fabricación extraordinaria. El diámetro, la rigidez (spine) y el peso de la flecha deben ser perfectamente compatibles con la fuerza y el estilo de tiro del arquero. Una flecha demasiado rígida o demasiado flexible para una determinada fuerza de arco saldrá oscilando (fenómeno del “archer’s paradox”) y perderá precisión.
Las plumas o vanes en la parte trasera de la flecha estabilizan el vuelo mediante una rotación giroscópica. En las flechas modernas de competición, estas vanes son de plástico ultra-delgado colocadas en ángulo para inducir una rotación de entre 1.000 y 2.000 rpm durante el vuelo, lo que garantiza la estabilidad incluso en condiciones de viento.
Brady Ellison y la consistencia a alta velocidad
El americano Brady Ellison, múltiples veces campeón del mundo y figura principal del tiro con arco masculino no-coreano, es conocido entre los técnicos por su extraordinaria consistencia en la velocidad de entrega. Sus flechas salen con mínima variación de velocidad entre disparo y disparo, lo que se traduce en una mayor predictibilidad de la trayectoria. Esta consistencia cinemática es uno de los elementos que los entrenadores de élite trabajan durante años para optimizar, ya que cualquier variación en la velocidad de salida se amplifica en los 70 metros de trayectoria hasta la diana.