La même raison pour laquelle les objets qui sont plus lourds d'un côté ont tendance à tomber avec le côté lourd vers le bas: la pointe de la flèche est plus dense que le reste de la flèche.Le centre de gravité est décalé par rapport à son centre géométrique, de sorte que la traînée d'air, qui est basée sur la géométrie de l'objet, provoque un couple avec la gravité, comme le montre cette image très professionnelle d'un corps tombant tout droit.

Air.

La conservation du moment cinétique dicte en fait que quelle que soit la rotation avec laquelle il commence, elle doit se terminer, à condition que rien d'autre n'agisse dessus. L'air permet à son élan vers l'avant d'agir sur lui.

Pensez à une girouette, une chaussette anti-vent ou un drapeau. Ils tournent lorsqu'ils ne font pas face au vent car un côté présente plus de résistance au vent que l'autre. Une fois que la résistance au vent est minimisée en faisant face au vent, ils se stabilisent.

Pensez à un boulet de canon un jour sans vent. Comme tout objet balistique, il se déplace dans une parabole (ou presque, compte tenu de la résistance de l'air). Tout au long de sa trajectoire, la direction du flux d'air qu'elle subit ne change-t-elle pas en fonction de sa trajectoire?

Ce graphique peut être considéré à la fois comme la trajectoire d'un projectile et comme un champ vectoriel pour la force du flux d'air (ou du vent relatif) subie par ce projectile à différents points de son trajet.

Pensez à TPing la maison de quelqu'un (mais pas la mienne s'il vous plaît). Si vous déroulez une partie du papier hygiénique du rouleau avant de le lancer, le papier n'indique-t-il pas la direction du vent (par rapport) au rouleau?

Prenons une flèche. Pourquoi devrait-il en être autrement?

Ah, mais pensez à un bâton. Lancez un bâton et il ne tourne pas face au vent. Pourquoi pas? Parce que la résistance au vent est la même des deux côtés. Donc, ni l'un ni l'autre ne gagne.

Il s'agit de savoir où se trouve le centre de gravité (donc où il tourne) et quel côté de ce centre offre plus de résistance au vent.

En ce qui concerne les flèches, la masse de la tête place le centre près de l'avant, à l'écart du fletching (plumes). La tête offre peu de résistance au vent.

Le fletching offre beaucoup lorsqu'il n'est pas en ligne. Étant donné que le fletching est loin du centre de gravité, il a également un bon effet de levier à l'ancienne.

Même sans fletching, la tige offre une résistance au vent.Plus d'arbre d'un côté du centre de masse signifie plus de résistance au vent de ce côté.L'extrémité avec plus de résistance au vent de son côté du centre devient la queue de la flèche.

Si vous ne me croyez pas, mettez une flèche en équilibre sur votre doigt et soufflez dessus.Vous venez de fabriquer une girouette.

Vous pourriez un jour tirer des flèches sur la lune sans air.Je ne pense pas que vous les trouverez à atterrir de manière fiable la tête la première.

Dans les films, les flèches tirées en l'air tournent de sorte que pendant la descente, la tête de flèche touche le sol en premier. Quelle est la source de ce moment cinétique?

Une flèche tirée sur la Lune ne ferait pas cela. L'air et la géométrie de la flèche sont essentiels. Une flèche volant dans les airs est soumise à deux forces, la gravité et la traînée aérodynamique. La gravitation ne fera pas tourner une flèche au cours de son vol. La gravitation entraîne une trajectoire courbe par le centre de masse, mais elle ne fait pas tourner une flèche. La traînée aérodynamique fait qu'une flèche ou une fusée correctement conçue suit une trajectoire d'attaque à angle nul (ou presque nul). L'angle d'attaque d'un objet volant est l'angle entre le vecteur vitesse de l'objet par rapport à l'air et une ligne de référence sur l'objet. Dans le cas d'une flèche, cette ligne de référence se trouve le long de l'axe de la flèche.

La caractéristique clé qui rend une flèche ou une fusée stable en ce qui concerne les écarts par rapport à l'angle de vol souhaité est que le centre de pression, le point auquel les forces de traînée agissent effectivement, soit derrière le centre de masse. Supposons qu'une flèche vole à un angle d'attaque petit mais non nul. Cela donnera à la force de traînée une composante qui est normale à l'arbre de la flèche, ce qui entraînera un couple sur la flèche. Si le centre de pression est en avant du centre de masse, ce couple fera tourner la flèche encore plus loin d'un angle d'attaque nul. Ceci est instable; une telle flèche (ou fusée) essaierait de se retourner. Avec le centre de pression derrière le centre de masse, ce couple fera tourner la flèche vers un angle d'attaque nul. Le fait d'avoir le centre de pression derrière le centre de gravité entraîne un couple de rétablissement qui fait que la flèche vole correctement.

Une flèche a une pointe de flèche un peu lourde à l'extrémité qui place généralement le centre de gravité devant le centre géométrique de la flèche.Les archers ajoutent parfois des poids à l'intérieur de la tige de la flèche pour déplacer le centre de gravité.La tête elle-même offre une certaine traînée, mais la plupart de la traînée provient de la flèche elle-même.Cela place naturellement le centre de pression derrière le centre de gravité, même pour les flèches non étirées.

Le fletching améliore le comportement d'une flèche, mais ce n'est pas indispensable.L'ajout de fletching déplace le centre de pression beaucoup plus vers l'arrière que le centre de gravité.C'est l'une des raisons pour lesquelles les flèches empilées sont plus stables que les flèches non étirées (également appelées arbres nus).Le fletching fait également tourner la flèche autour de l'axe de l'arbre, ce qui ajoute une stabilité gyroscopique.

Comme l'a souligné dmckee dans son commentaire, quiconque (y compris moi-même) qui a pratiqué l'arc et la flèche connaît la flèche en fonction du poids et de l'inspection du fletch. Comme le souligne mon correcteur anglais, fletch ne semble pas être un mot très courant: cela signifie cette plume à la fin de la fléchette / flèche. Tout revient à la qualité du fletching.

Lorsqu'elle est tirée, la flèche veut, comme tout autre objet, tourner autour de son centre de gravité. Peu importe si le centre de masse est plus proche de la pointe ou de l'extrémité de la flèche, le fletch augmentera la traînée d'air dans des directions perpendiculaires à la vitesse instantanée de la flèche, ce qui rendra plus difficile la rotation autour du centre de masse. Si la pointe est plus lourde que la fin, la flèche commence à descendre la pointe en premier, mais c'est le fletch qui soutient cette direction de vol; si la pointe n'est pas plus lourde et que le poids est équilibré, la flèche vole encore assez bien; si le poids est au bout de la flèche, il devient tout simplement fou. Or, une autre fonction du fletch est de faire tourner la flèche le long de son axe (cela augmente encore plus la stabilité, puisque la flèche acquiert un moment angulaire axial), et pour ce faire, le fletch tourne légèrement vers l'extrémité de la colonne vertébrale.

Il convient également de souligner que la répartition du poids, la résistance des matériaux et le flething sont également calculés pour prédire l'effet causé par le paradoxe de l'Archer. L'équilibre entre le poids de la pointe et le fletching est fondamental, mais les arcs modernes ont une conception qui tue pratiquement la flexion de la flèche (arcs centrés).

La flèche s'envolera idéalement comme une voiture de course de dragsters avec le parachute déployé!
Une flèche bien conçue doit avoir ces propriétés.
1- Point pointu et proportionnellement lourd pour accepter un grand moment et le délivrer sous forme d'énergie cinétique E = mv ^ 2/2
2- tige longue et équilibrée pour accueillir un grand arc et maintenir la séparation entre la pointe et le fletching.
3- un fletching aérodynamiquement bien conçu pour garder la flèche droite et fournir également la petite quantité de traînée nécessaire pour garder l'extrémité de la flèche toujours stable derrière la pointe et éviter que la tige ne se désoriente.
La raison pour laquelle la flèche est alignée dans son arc est la petite traînée créée par fletching toujours la positionner alignée avec sa trace, comme une balle de badminton. Dans la conception aérodynamique, ce schéma d'installation du gouvernail et des ascenseurs à l'extrémité du fuselage pour la stabilité est une pratique courante!Tous les avions l'ont comme empennage ou queue!