El segundo Elk, fue abatido con un arco recurvado de 60 libras y una flecha de más de 700 Grains. La flecha traspasó completamente al animal y fue a clavarse en el suelo. El rastro de sangre era abundante, debido al orificio de salida y el animal fue recuperado en pocos minutos.

En una charla producida en una de las cenas, estos dos cazadores se vieron envueltos en una acalorada conversación acerca del tema de la penetración. El tirador de poleas apuntaba que su arco tenía mucha más energía que un recurvado y que por lo tanto la penetración debería ser mucho mayor. El incidente con el Elk no fue nada más que un accidente. Por otra parte el cazador tradicional argumentaba que el peso de la flecha y el momento de inercia eran mucho más importante que la energía en bruto y que podía citar otras muchas experiencias similares. No se llegó a un acuerdo durante la cena, por lo que la conversación giró eventualmente hacia temas más inofensivos.

Recuerdo claramente esta conversación porque ilustra perfectamente la confusión que se mantiene actualmente acerca del tema de la penetración. Yo, personalmente, siempre he estado del lado del momento de inercia, pero la mayoría de las investigaciones que se han realizado en los últimos años, han evidenciado concluyentemente que la energía del impacto es la clave de la penetración. Aceptaré esta conclusión para test realizados en la mayor parte de los materiales con los que se construyen las dianas. Pero que pasaría en un animal vivo, formado por carne, sangre y otros fluidos corporales?. Aquí los datos testados son bastante pobres o inexistentes debido a la dificultas de simular las condiciones del mundo real en un entorno analizable controlado.

Esto, me incitó a profundizar un poco más en el problema y a intentar dirimir las diferencias entre mi experiencia en el mundo real y los datos analizados existentes. Aunque las conclusiones que daré son teóricas, y necesitan seguir testándose, sugieren que ambos lados de la balanza son correctos o que ambos son erróneos, dependiendo de las circunstancias de cada tiro.

UN ARCO SENCILLO.

Antes de adentrarnos en el corazón de la materia, puede ser beneficioso hacer una rápida revisión, a lo que le ocurre a en una flecha antes de llegar a su objetivo. Cuando un arco es tensado, acumula energía y una parte de esa energía es impartida durante la suelta a la flecha. La cantidad de energía transmitida es debida en parte al diseño del arco y en parte a otros factores, el más importante de estos es el peso de la flecha. Por ejemplo, si un arco fuese disparando en vacío, la energía no sería transferida, debido a que no hay flecha que la absorba. Si fuera posible disparar una flecha rígida, pero muy ligera, digamos de un Grain, saldría del arco a una altísima velocidad, pero la mayor parte de la energía continuaría en el arco, (sería como sí estuviésemos disparando en vacío).

Inversamente, si has disparado alguna vez una flecha de fibra de vidrio, probablemente advertirías lo silencioso que el arco dispara y lo exento que está de vibraciones en la mano. Esto es debido a que la mayor parte de la energía es transmitida a la flecha. En otras palabras, cuanto más y más ligera la flecha, más te estarás dirigiendo hacia la baja eficiencia del disparo en vació. Cuanto más y más pesada la flecha, más te estarás dirigiendo hacia la alta eficiencia de las flechas de pesca.

Las flechas pesadas tienen también una ventaja en el vuelo, ya que pierden muy poca de sus energías iniciales, energía cinética y momento, a lo largo del vuelo. La razón es que la resistencia del aire es proporcional al cuadrado de la velocidad, (la velocidad multiplicada por sí misma). Una flecha lanzada a una velocidad de 300 fps, tendrá por consiguiente cuatro veces más resistencia aerodinámica que la equivalente a una flecha lanzada a 150 fps. y consumirá más de su energía en el vuelo.

No es necesario entender todos los escabrosos detalles técnicos que rodean este tema. El punto importante es que, de dos flechas normales de caza disparadas por el mismo arco, la más pesada siempre alcanzará el objetivo con más energía y momento de inercia que la ligera. No tiene importancia cual es más importante puesto que tendrás lo mejor de ambas energías. Por lo tanto, si sólo estás interesado en elegir la flecha que mejor penetración tenga para tu arco favorito de caza, simplemente utiliza la flecha más pesada que vuele bien y déjalo en esto.

ENERGÍA y MOMENTO.

El problema es más complicado si consideramos el amplio surtido de equipamiento de caza con arco que se está utilizando en este país. Ponte en el lugar de un oficial de los departamentos estatales de Caza el cual tiene como cometido aconsejar sobre las limitaciones éticas en el equipamiento para la caza con arco. El está mirando los dos extremos del equipamiento e intentando sacar un sentido lógico al problema. Una flecha de 300 grains de peso, es lanzada con una velocidad de 290 fps y tiene un 40% más de energía que una segunda flecha de 800 grains y que viaja a una velocidad de 150 fps. Pero la flecha de 800 grains de peso, tiene al menos un 40% más de Momento de Inercia. ¿cuál penetrará mejor?.

Volveremos sobre esta pregunta en un momento. Mientras tanto, es importante entender precisamente, ¿ qué son la energía y el Momento y que hace cada una de ellas?. En términos técnicos, la energía en un proyectil en movimiento, es usada para hacer un trabajo cuando impacta contra un blanco. El momento transmite un impulso al blanco. Estas propiedades se definen de la siguiente manera:

Energía en el impacto = Trabajo = (Fuerza de Resistencia) x (Distancia de penetración) en el blanco.

Momento en el impacto = Impulso = (Fuerza de Resistencia) x (Tiempo de penetración) en el blanco.

El punto importante aquí, es que la energía cinética causa directamente la penetración, mientras que el Momento determina el tiempo en el que la fuerza es aplicada y resistida, el cual se asocia más al poder de destrucción.

Teniendo el cuenta que el poder de destrucción o de derribo es pequeño para una flecha, ¿es importante el momento en una flecha?. La respuesta es que si. La razón es, que la velocidad de la flecha y el material de la diana provocan que la energía del impacto pueda ser tomada de diferentes maneras, mientras que el momento, que no causa la penetración directamente, puede, la mayoría de las veces, ser un mejor indicativo de ésta. Exploraremos esto más adelante.

PENETRACIÓN EN DIANAS

Se han realizado muchos test de flechas en los últimos pocos años los cuales han demostrado que la penetración varía en proporción directa a la energía del impacto. Para entender estos resultados, necesitamos considerar la manera en la que estos test fueron realizados.

Los test de penetración son típicamente realizados en materiales como el poli estireno, cartón, ethafoam, madera y otros parecidos. Todos estos materiales tienen unas propiedades estructurales específicas las cuales determinan la cantidad de penetración que tendrá lugar cuando sean impactados con una determinada energía.

La mayoría de los materiales también detienen las flechas utilizando la fricción que produce el material intentando cerrarse alrededor de la flecha. La energía se necesita para contrarrestar la resistencia de fricción. Cuanto más largo sea el tubo, más energía se necesitará, debido a que el material se comprime más lateralmente en el proceso y sujeta la flecha más firmemente.

Ya que la energía es la clave de la penetración en todos estos casos, la velocidad de la flecha no es un factor. Dos flechas, una rápida y otra lenta, las cuales impactan con la misma energía penetrarán exactamente lo mismo. Pero, son estos resultados válidos para un animal vivo?.

Los animales vivos están formados por tejidos, sangre y huesos, no ethafoam y cartón. Los huesos y los tejidos muy densos tienen propiedades estructurales, que como los materiales de las dianas, requieren de la energía para ser penetrados. Sin embargo, a diferencia de las dianas hechas por el hombre, no tienen tanta fricción. En contraste con las dianas de ethafoam, las cuales se cierran alrededor de la flecha, la mayoría de los puntas de caza, provocan las heridas debido a la tensión de la superficie de los órganos. Pinchar un pulmón con una flecha, provocará que se expanda fuera del tubo del mismo modo que lo haría un globo al ser estallado. La sangre y demás fluidos corporales contribuyen también a lubricar el tubo de la flecha. Puedes comprobar esto alguna vez, viendo lo sencillo que es sacar la flecha de un ciervo que acabes de impactar. Por otra parte, además, el diámetro del tubo, no tiene mucha relevancia en la penetración en un animal.

En contraste a las dianas, la mayoría de los cuerpos de los animales están formados de tejidos poco resistentes y saturados de agua. Los mamíferos están compuestos aproximadamente de un 60% de agua y pesan únicamente un 4% más que una bolsa de agua de equivalente volumen. Cuando una flecha golpea en las partes blandas del cuerpo de un ciervo, las fuerzas de resistencia son directamente proporcionales al cuadrado de su velocidad al igual que el vuelo de la flecha a través del aire, (el agua es semejante a un fluido denso). De igual modo que una flecha pesada, retiene más de su energía y momento iniciales durante el vuelo, también retienen más de su energía de impacto y momento durante la penetración.

Un ejemplo dramático de esto es una bala del 30-06 y una pesada flecha de pesca de fibra de vidrio, disparadas contra el agua. La bala será detenida completamente en tan solo 5 o 6 pies. La flecha de pesca, penetrará 10 o más pies, aún cuando la bala tiene unas 70 veces más de energía de impacto que la flecha. La energía determina cuanto penetrará, pero la bala se ve forzada a utilizar toda su tremenda energía almacenada para vencer las fuerzas de resistencia hidrodinámicas. La lenta y pesada flecha encuentra menor resistencia y usa menor cantidad de energía para penetrar.

MOMENTO EN PRIMER PLANO

Así que, ¿de qué manera todas estas tonterías teóricas encajan con nuestro problema?. En el siglo XVII, un ingeniero llamado Poncelet, resolvió un interesante problema que es exactamente el mismo que el nuestro. Quería saber cual era la penetración de un proyectil cuando se encontraba con dos fuerzas de resistencia, una independiente de la velocidad y otra con una fuerza de resistencia igual al cuadrado de su velocidad. En nuestro caso, esto se traslada al tiro en una combinación de huesos y blandos, tejidos corporales saturados de agua.

Cuando comencé a trabajar con las formulaciones de Poncelet, utilizando datos de una flecha típica, con una punta de caza común, (punta intermedia entre , puntas de corte y de punta cónica), y un material normal equiparable a la resistencia de la carne y los huesos, llegué a las conclusiones que muestro en el gráfico 1 de esta página.

En huesos o tejidos musculares densos, los cuales tienen una resistencia estructural significativa, la penetración viene determinada por la energía de impacto. Esto, tal y como debería ser, está de acuerdo tanto con las teorías citadas anteriormente, como con los test realizados en dianas estructurales.

En tejidos saturados de agua, de baja resistencia, en donde la fuerza de resistencia es primordialmente debido a la obstrucción hidrodinámica, como son la gran mayoría de los tiros en la caza con arco, la penetración es determinada por el Momento. Recordar que la energía todavía causa la actual penetración, pero en este determinado caso, el Momento, pasa a ser un mejor indicador de la penetración.

APOYO EN LOS DATOS DE CAMPO

Las conclusiones indicadas anteriormente, cobran sentido perfectamente para mi, tal y como las he visto, y corroboran mis propias experiencias en el campo. Pero estas conclusiones radicales acerca del Momento de inercia, se ratifican con los resultados actuales?. No hay disponibles datos de laboratorio. Unos pocos y limitados test se han realizado en bloques de carne, pero estos no simulaban los tejidos blandos y no tenían la consistencia acuosa de la carne viva.

Lo único que nos queda son unos datos recogidos por el Dr. Ed Ashby, en un test de puntas de caza mayor en Africa en el año 1985. Ashby disparó sobre 154 diferentes animales, encontrándose entre las 140 Libras y las 1000 Libras, utilizando 32 puntas de caza diferentes y una gran variedad de pesos de flecha. En cada uno de los casos, registró el lugar del impacto y la penetración de la flecha. Ashby utilizó dos arcos y reportó un ejemplo de velocidades de uno de ellos, un longbow de 94 libras. Usando los datos de su cronógrafo, aproximadamente, la energía de lanzamiento del momento pueden ser calculadas para 98 de sus tiros. Estos incluyen 29 impactos en huesos duros, 33 en las costillas y tejidos blandos y 36 impactos en tejidos blandos, en donde ningún hueso fue impactado.

Debido a un número de incontrolables factores en este test, es imposible separar la contribución de la Energía y el Momento a la penetración. Pero los datos reflejan que ambos juegan un papel vital, y sugieren que el Momento es levemente más importante. He verificado dos veces estas conclusiones ajustando matemáticamente los valores de medida de la penetración para que todas las flechas tuvieran la misma energía de impacto. Las flechas con Momento de Inercia superior, todavía tienden a penetrar más.

IMPLICACIONES POLÍTICAS

Volvamos ahora a nuestro investigador del departamento de caza, citado anteriormente. Le llamaremos Ed. Como recordareis, Ed está quebrándose la cabeza con el asunto de las flechas pesadas, flechas ligeras, en un esfuerzo para sacar a la luz unas recomendaciones, acorde al mundo real, sobre las limitaciones éticas en el peso de las flechas. Después de obtener ayuda de algunos técnicos consultados, llegó a las conclusiones que se muestran en la figura 2.

A partir de este punto, está bastante claro para él, que el peso de la flecha es extremadamente importante para la penetración. Cuando hizo públicas las recomendaciones que el estado iba a hacer sobre las limitaciones mínimas en el peso de la flecha, Ed, se encontró con tres respuestas diferentes de tres grupos especialmente interesados.

El primer grupo. Los del tipo, “No me confundas con los datos”, lo desecharon, simplemente por que a ellos no les gustaban sus conclusiones. Argumentando, “y entonces, por que no pescas con una flecha de 300 Grains?”. Esto se abordó con una reunión llena de quejas y confusión.

El segundo grupo, sabedores de que el peso de la flecha es importante, pero haciendo el apunte de que el hacer restricciones en el peso de las flechas, puede suponer un handicap en mujeres y niños. Ed argumentó que esto no era cierto, que como no era posible que tuvieran una rasante igual a la de Papá, tendrán que realizar tiros más cortos. Apuntó que en su opinión, los tiros cercanos son los únicos que deberían hacer utilizando arcos que produzcan baja energía. Estos puntos fueron abucheados.

El tercer grupo, elevó la voz en este punto para decir que era desafortunado si algunos cazadores con arco tenían la desventaja de las restricciones del peso de la flecha, pero que la caza con arco no era para todo el mundo y que nos debemos a unas responsabilidades para con los animales que estamos cazando. Si esto significa, que tendrá que haber restricciones en el equipo de caza con arco, que así sea.

Llegado a este punto, entró en erupción la torre de babel en el auditorio y el comisionado de caza estatal, detuvo la reunión diciendo que el daría sus recomendaciones en unos pocos días. Cual es el veredicto final? Lo dejo para vosotros. Pero al menos ahora, tenéis los datos técnicos para ayudarte a tomar tus propias decisiones.

NOTA FINAL

Si quieres utilizar el momento para hacer la selección de las flechas, olvídate de la conversión en unidades técnicamente correctas. Simplemente multiplica la velocidad de la flecha en pies por segundo por el peso de la flecha en grains, lo que es suficiente para propósitos comparativos. Por ejemplo, una flecha de 200 pies por segundo, con un peso de 600 grains tendrá un momento para tus propósitos de (200)x(600) = 120,000 grain/pies por segundo. También ten en mente que , a pesar de todo he dicho aquí, que el lugar del impacto sigue siendo el más importante factor en la caza con arco. Un impacto perfecto en los pulmones con una flecha ligera será siempre mejor que un impacto en la cadera con una flecha pesada. Para obtener los mejores resultados en todos los casos, utiliza la combinación del arco más fuerte, (de mayor energía), y la flecha más pesada, (de mayor energía y momento), que puedas disparar con precisión y reduce tus distancias de tiro.

Roy Marlow

Traditional Bowhunter 

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