1、制作人：王宇 朱玉晗恩格斯說：“弓，弦，箭是很復雜的工具，發(fā)明這些工具需要有長期積累的經驗和較發(fā)達的智力”。弓箭的力學性能平面力系方程平面力系方程：。圖b表示將弦解除后弓臂的受力圖。弦與水平線的夾角用表示，弦的拉力分別用F FA A,F ,FB B表示。將FA,FB分別向直角坐標x,y軸投影。符號FX,FY表示，所有的力向x,y軸投影求代數和。FX=0 FAcos- FBcos=0 FA=FB Fy=0 F - FAsin- FBsin=0 F= FAsin+ FBsin=2 Fasin圖a表示張弓時在二力F,F的作用下弓處于平衡狀態(tài)。二力大小相等方向相反，作用于同一直線弓臂的設計符合等強度理

2、論弓臂的設計符合等強度理論弓臂中部寬，兩端漸窄，該設計符合等強度理論。以下實驗予以說明：射手在拉弓時，按三個量級加力。下面分析計算弓臂的最大力矩，及分布趨勢從三個量級計算可以看出，當弦上的拉力為900N時，弓臂中點O的力矩最大，而A點的力矩一直為零。力矩從A點開始隨著距離的增加逐漸增大，在O點出現(xiàn)最大值。利用彎曲正應力理論分析，應力的數值與弓臂上某處的彎矩（內力矩）及該處的橫截面的形狀、尺寸密切相關。圖中弓臂的設計是弓兩端尺寸小，向弓臂中點延伸，形狀及尺寸成漸近線增加，到弓臂中點尺寸最大。弓臂的形狀及尺寸的設計符合彎曲正應力的分布規(guī)律，是等強度理論非常好的體現(xiàn)。弓箭的力學性能箭箭u箭頭應力的劇

3、增效果箭頭應力的劇增效果桿件受力后，內部產生一種抵抗力，稱為內力。應力表示構件截面某一點，內力分布的密集程度。單位為N/m2。應力有正應力（垂直于截面的應力，用表示）和切應力（在截面內切于截面的應力，用來表示）之分。箭桿的靜應力為箭桿=箭頭的靜應力為箭頭=假設箭桿直徑是6mm，箭頭直徑是0.1mm，設施加在箭桿上的靜應力是300N（近似為30kg）則箭頭=10.62MPa箭頭=382MPa從計算結果來看，在靜力作用下，箭頭的應力大約是箭桿應力的3600倍，即箭頭對靶子的壓強遠遠大于箭桿，箭頭的穿透力大大提高。箭箭u速度速度假設箭的飛行速度是100m/s，300N使箭靶變形量為0.1mm，動應力

4、和靜應力的比用動荷因數kd表示，簡化過程按下式計算：kd= = =3194用前面箭頭靜應力計算結果乘以3194得到箭頭動應力為箭頭 MPa由此可知，箭頭制成尖狀和箭的高速飛行，箭頭相對于箭桿的應力劇增1150萬倍。箭箭u箭頭的尖劈效應箭頭的尖劈效應已知相同拉力作用下，量極高的硬弓，張開的角度越小，弦的分力越大。若將此結果運用在刃具上，就會發(fā)揮更大的威力，這就是尖劈效應。箭擊中目標時，箭頭也會產生尖劈效應。若箭頭的刃角若按20計算，箭在飛行時加在箭上的實際力是靜力乘以動荷因數， 300N3194=958.2kN箭頭鋒刃插入目標后，鋒刃斜面分解的分力計算公式為 Fy=0 F+2FAcos80=0

5、FA=從上式可看出箭頭的分力即尖劈力是合力的2.88倍。弓箭的力學性能撒弦放箭過程的力學分析撒弦動作是射箭運動中直接影響能否命中箭靶的關鍵因素。傳統(tǒng)射箭術中主要采用兩種撒放方法：地中海式射法和蒙古射法。地中海式地中海式:以三個中間的手指同時拉弦，,更容易拉開弓弦主要流行于使用長而力大的單體弓的歐洲大部分地區(qū)；蒙古式蒙古式:以大拇指勾弦，主要用于亞洲,適用于于彈性較好的短體復合弓。從射擊精度來看，用兩種不同的射法并無太大差別，主要看射手的經驗和習慣。撒弦動作涉及勾弦手指與弓弦、弓弦與箭尾的相互作用。通常箭被射出后，總會發(fā)生彎曲變形并反復拱曲、蛇形前進。射箭術佯謬(paradox)為什么古人把架在弓把右側的箭，不會射向弓的右側偏離目標，卻能射向目標中心？1943年美國學者Klopsteg通過高速攝影拍照對發(fā)箭過程的連續(xù)觀察，解析了這個“射箭術佯謬”問題：1、撒放弓弦時，勾弦手指迫使弓弦向左前方移動，使弓弦產生S形運動軌跡及箭彎曲前進。2、由于箭的彎曲，箭對弓弦的反作用力的作用方向也相應地偏離瞄準線的方向，這也使得弓弦做出S形運動軌跡。因此，弓弦的推力對箭來說是偏心力，這個力會產生兩種力學效應，即兩個分力。一個是平行于瞄準線方向，推動箭體沿瞄準線方向前進；一個是偏離于瞄準線方向，推動箭體偏離瞄準線方向運動。總結通過對弓，箭及其使用三個方面的力學分析，我們對弓箭