La fisica del lancio

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^DRAYCON^

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  • L'elemento fondamentale della pesca?Birra e panini
on: September 07, 2010, 12:01:00
La fisica del lancio



Come sappiamo, il lancio, è uno dei tanti fattori che caratterizza un po’ tutti i tipi di pesca, in particolare, il beach legering, la pesca a fondo e un po’ più di tutti il surf casting. E’ molto importante infatti per un surfista conoscere bene tutti i tipi di lancio, dall’above, al side, al ground e al pendulum, in modo da poter raggiungere quelle distanze dove è più probabile la presenza dei pesci! Il lancio fine a se stesso è una di quelle parti che ha sempre affascinato i surfisti, fino a farne diventare una vera e propria disciplina sportiva come il long casting.
Che cosa c’è sotto alla bravura di molti longcaster quando si esibiscono nei loro lanci? Naturalmente molto allenamento, dedizione esperienza e soprattutto tecnica, ma ciò che avviene in un lancio “perfetto” è possibile spiegarlo sotto termini fisici.
Ma che cos’è il lancio? Quali sono quelle forze che ci consentono di sparare il piombo così lontano, come e quanto influiscono queste forze sulla gittata del lancio stesso!
Si è sempre detto, che affinché il lancio sia dei migliori è molto importante il caricamento della canna, cioè quell’azione che ci consente di piegarla il più possibile!
Ma perché è così importante che la canna si pieghi?
Facciamo un esempio pratico.
Sarà capitato a tutti, da piccoli, fare le gare con gli amici a chi lanciava il sasso più lontano! Se noi prendessimo un sasso è lo lanciassimo a braccio teso, vedremo che la distanza ottenuta sarà modesta! Contrariamente invece, come è solito fare, quando si lancia un sasso, lo si fa con il braccio piegato che al momento del rilascio frusta e libera il sasso, ottenendo gittate maggiori rispetto al primo esempio.
Nel lancio avviene più o meno la stessa cosa, non dimentichiamoci infatti che la canna non è altro, e tale deve essere considerato, che il prolungamento del braccio stesso!
Però la canna, ovviamente, non è il braccio, quindi dobbiamo essere noi capaci di creare quelle condizioni affinché la canna si pieghi, e questo lo facciamo con l’utilizzo del piombo!
Quando noi eseguiamo un lancio, non facciamo altro che far accumulare energia potenziale alla canna, maggiore sarà la piega che la canna assume e maggiore sarà l’energia potenziale accumulata! Al momento del rilascio tutto ciò che avevamo accumulato come energia potenziale sarà restituito ( o se preferite si trasforma) in energia cinetica che è quella che il piombo esprime dopo il lancio! Di conseguenza maggiore sarà l’energia potenziale e maggiore sarà l’energia cinetica e ciò si traduce con maggiori distanze!
Quindi, da ciò che è facilmente intuibile, il principale obbiettivo, in termini fisici, è quello di far accumulare una maggior energia potenziale alla canna.
Ma da cosa dipende l’energia potenziale?
L’energia potenziale, accumulata dalla canna in fase di lancio, dipende da vari fattori:

- materiali e metodi di costruzione della canna stessa;
- il grado di rotazione della canna durante il lancio;
- il peso del piombo;


Mettendo a parte il primo punto ( materiali e metodi di costruzione della canna) tutti i restanti fattori sono direttamente proporzionali al grado dell’energia potenziale, cioè maggiori sono questi fattori, maggiore sarà l’energia potenziale accumulata e maggiore sarà l’energia cinetica liberata che si traduce in maggiori distanze! Naturalmente tutto questo entro certi limiti, oltre i quali avremo più che altro effetti opposti a quelli desiderati. Per rendere meglio l’idea, il rendimento di questi fattori è possibile rappresentarlo per mezzo di una curva Gaussiana dove sull’asse delle ordinate (linea verticale) metteremo l’accumulo dell’energia potenziale, mentre sull’asse delle ascisse (linea orizzontale) metteremo (contrassegnato il tutto con F) l’aumento dell’entità dei vari fattori:


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Questo naturalmente è solo un esempio di curva, che serve esclusivamente per rendere l’idea. Naturalmente l’entità e l’ampiezza della curva stessa varia a seconda del fattore che prendiamo in considerazione!
In breve, se noi consideriamo il grado di rotazione della canna, il peso del piombo e la lunghezza del drop (il tutto F) fino ad un punto ipotetico I avremo un certo accumulo di energia potenziale (E.P.). All’aumentare di F fino al punto II avremo un’un energia potenziale accumulata maggiore di I, fino ad arrivare a un punto III dove avremo l’energia potenziale massima accumulabile! Oltre questo punto, IV e V, se noi andassimo ad aumentare F, per vari motivi, che di seguito saranno spiegati, l’energia potenziale accumulata sarà minore e di conseguenza si avranno distanze minori nel lancio!


Materiali e metodi di costruzione della canna

Come sappiamo di canne ne esistono di vari tipi, dalle telescopiche, alle canne ad innesto a 3 o 2 pezzi fino alle canne a ripartizione!  Le canne si differenziano, oltre a questo, anche  a seconda della loro azione, perciò riconosciamo canna ad azione parabolica, semiparabolica e azione di punta! Non starò a descrivere i vari tipi di canne, anche perché, nel forum, ci sono vari post, che vi invito a leggere, che le descrivono in maniera molto esauriente!
Anche i materiali di costruzione sono molto importanti! Dal passato fino ad oggi i materiali utilizzati per la costruzione delle canne si sono evoluti, fino ad arrivare all’odierno carbonio! Successivamente, si sono affinati anche i metodi di organizzazione delle fibre in carbonio sulla canna con l’obiettivo di ottenere canne sempre più robuste e performanti!
Ciò che interessa a noi, in questo discorso, è il grado di rigidità della canna! Maggiore è la sua rigidità e maggiore sarà la sua capacità di accumulare energia potenziale al momento del caricamento! Facciamo un esempio:
Prendiamo una verga di ferro di un certo diametro e la fissiamo bene sul terreno. Dopo, prendiamo l’apice della verga e la facciamo flettere all’indietro fino a un punto X, successivamente rilasciamola! Vedremo che la verga schizzerà in avanti a una certa velocità! Ripetiamo l’esperienza utilizzando questa volta una verga di diametro superiore, quindi più “rigida”. Flettiamo l’apice fino al punto X, segnato nell’esperimento precedente, e rilasciamo! Noteremo che la verga schizzerà, nonostante la stessa inclinazione della prima, a una velocità superiore!
Questo esperimento ci dimostra quasi parallelamente ciò che accade in una canna al momento del lancio! La verga più grossa e rigida è capace a pari flessione di accumulare una quantità di energia potenziale maggiore, che come abbiamo già detto, ciò si tradurrà in un maggior rilascio di energia potenziale!
Naturalmente una canna più rigida, come nel caso della verga, fatica di più a piegarsi e proprio per questo richiede una maggior impegno tecnico!
Nelle canne però il sinonimo di rigidezza non sempre e rapportato con il diametro della canna, oggi infatti, troviamo sul mercato canne relativamente rigide con diametri incredibilmente ridotti, che hanno come obbiettivo quello di rendere la canna più maneggevole!
E’ ovvio che qui parliamo esclusivamente di lancio, più quello da pedana che di pesca, dove in quest’ultimo caso, oltre a una certa rigidità del fusto, è importante una certa flessibilità e morbidezza del cimino, utile sia in termini di sensibilità delle abboccate sia in capacità di assecondare le onde, cosa che, un cimino troppo rigido, non ci consente di fare e avendo come risultato lo spiombamento!
Con questo discorso, è facilmente intuibile l’importanza dell’azione della canna! Un’azione parabolica o semiparabolica offrono una minore resistenza alla flessione, perciò hanno una minore capacità di accumulare energia potenziale, contrariamente invece a quanto accade a una canna con azione di punta dove l’aumento di rigidità, che va dal cimino al manico, avviene in maniera meno graduale e più marcata rispetto alle altre due!



Grado di rotazione della canna

Altro elemento di fondamentale importanza è il grado di rotazione della canna! I gradi di rotazione aumentano o diminuiscono a seconda del tipo di lancio che vogliamo eseguire! Anche in questo caso, maggiore è il grado di rotazione e maggiore sarà il caricamento della canna! Se consideriamo infatti i vari tipi di lancio, oltre all’aspetto tecnico di come vanno eseguiti, questi differiscono sostanzialmente al grado di rotazione che la canna effettua nell’eseguirli.
Anche in questo caso non mi soffermerò a descrivere i vari tipi di lancio, visto che sul forum sono già stati spiegati in maniera più che soddisfacente!
Vediamo invece l’aspetto fisico.
L’above è il lancio tecnicamente più semplice e più preciso, ma anche quello che da gittate minori. Prendendo come riferimento il classico orologio:

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Per poter capire meglio il movimento, e di conseguenza esaminare i gradi effettuati durante il lancio, dobbiamo osservare il tutto al lato del lanciatore. Come è possibile vedere dall’immagine (l’orologio), prendendo in considerazione la canna e non il piombo, si parte dalle ore 12 per finire alle ora sei! Prendendo in considerazione il goniometro (al lato dell’orologio) vediamo che l’escursione fatta con la canna è di ben 120°, tenendo in conto naturalmente, che in un lancio eseguito correttamente, la canna si ferma alta dal suolo assecondando la corretta fuoriuscita della lenza.

Il side invece è un tipo di lancio quasi simile che consente lanci meno precisi ma gittate maggiori rispetto all’above.

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In questo caso, a differenza dell’above, è opportuno osservare il movimento dall’alto anziché dal lato, questo perché se osserviamo solo l’orologio questo potrebbe ingannarci, in quanto l’inizio del lancio e la sua conclusione si hanno rispettivamente alle ore 12 e alle ore 6 esattamente come l’above! Se invece diamo uno sguardo al goniometro ci accorgeremo che il movimento fatto è più ampio, bensì di 180°.

Il ground è invece un lancio più complesso che ci consente di ottenere distanze ben maggiori rispetto ai primi due. Lancio utilizzato per poter caricare al meglio le canne più evolute e rigide come le ripartite! Se eseguito con canne non opportune si potrebbe arrivare alla quasi certa rottura della canna!

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Prendiamo in considerazione un ground con il grado di caricamente più classico, cioè dalle ore 3, tenendo comunque presente che il caricamento può essere eseguito sia dalle ore 1, 2, 4! Anche in questo caso, è opportuno guardare il grado di rotazione della canna dall’alto, che come vediamo è di ben 270°, molto più elevato rispetto ai primi due!

Non mi accingerò alla descrizione del pendulum in quanto più difficoltoso nell’applicazione delle leggi fisiche! Infatti nel pendulum esistono ben altri fattori oltre al solo grado di rotazione della canna! Diciamo solamente che è il lancio più evoluto e più difficoltoso nell’esecuzione ma che offre un caricamento maggiore della canna con conseguenti lanci più potenti! Non è a caso infatti che il pendulum sia il lancio per eccellenza usato dagli atleti del long casting.

Ricapitolando:

Above: 120°
Side: 180°
Ground: 270°

Come è facile intuire all’aumentare della complessità del lancio aumentano i gradi di rotazione della canna, permettendo caricamenti via via maggiori con conseguente maggiore accumulo di energia potenziale!
E’ opportuno comunque aprire una piccola parentesi! Come abbiamo detto nel capitolo precedente esistono diversi tipi di canna, dalle più semplici e facili come le telescopiche, alle più evolute e complesse ripartite!
Se prendiamo in considerazione il lancio above e lo eseguiamo sia con una telescopica e con una ripartita, noteremo che avremo distanze maggiori con una telescopica anziché con una ripartita! Questo perché le canne a ripartizione, con questo tipo di lancio, essendo più rigide, non riescono a caricarsi in maniera soddisfacente come invece lo farebbero le telescopiche. Stesso discorso se andiamo a considerare il side. Diversamente, eseguendo un ground con una telescopica e con una ripartita, come già detto, la telescopica andrebbe quasi sicuramente incontro alla rottura, questo perché la forza antagonista (di cui parleremo nel prossimo capitolo) accumulata dal piombo durante questo tipo di lancio, è talmente alta da superare i limiti di rottura della canna stessa, cosa che invece non avviene in una ripartita! Tutto questo per un semplice motivo. La canna telescopica, essendo costituita da più parti (solitamente da 4 a 6 pezzi) risulta più morbida e più fragile! La canna a ripartizione invece, descrive quasi il modello di canna ideale, cioè quella a un solo pezzo. Di conseguenza, la canna  a ripartizione risulta più resistente e più consona a tali tipi di lancio.

Il peso del piombo

Uno degli argomenti più discussi in fatto di lancio e in fatto di pesca è sicuramente il tipo ma soprattutto il peso del piombo da usare. Come abbiamo già in parte accennato affinché la canna si carichi e accumuli energia potenziale dobbiamo far si che sulla canna si applichi una forza contraria o antagonista alla direzione della canna.
Quando eseguiamo un lancio infatti sulla canna stessa vengono applicate due forze:
 - Una forza agonista applicata in parte lanciatore, e in maggior parte dalla elasticità della canna e diretta verso le ore 6;
- Una forza antagonista applicata dal piombo e avente direzione opposta rispetto alla prima.
E’ di fondamentale importanza, al fine della buona riuscita del lancio, un buon rapporto tra queste due forze!
Infatti molti lanciatori pensano, in parte in modo errato, che maggiore è il peso del piombo e maggiori saranno le distanze indipendentemente all’attrezzo che hanno in mano! Molte case costruttrici utilizzano due parametri dedicati al peso del piombo:
- Uno, costituito da due numeri, che da informazioni sul range minimo e massimo che la canna può lanciare, ad esempio 60-120. Questi due numeri indicano il limite minimo di piombo che serve a caricare la canna e il limite massimo oltre il quale si corre il pericolo di rottura della canna stessa.
- Un secondo parametro invece è costituito da un numero solo. Prendendo in considerazione la grammatura precedente, ad esempio 90gr, questo parametro indica il peso ottimale del piombo affinché la canna abbia il miglior rendimento.
Il tutto è possibile rappresentarlo per mezzo di una curva Gaussiana:

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Perché accade questo?
Tutto è legato al discorso del rapporto forze, agonista e antagonista, che agiscono sulla canna:

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Abbiamo detto che la forza agonista è data in maggior parte dall’elasticità della canna, e la forza antagonista dalla pressione contraria esercitata dal piombo.
Anche l’elasticità della canna possiede anch’essa un limite minimo e un limite massimo. Il limite minimo indica il valore della forza minima necessaria a piegare la canna; mentre il limite massimo indica il valore della forza massima oltre il quale la forza elastica della canna non viene più esercitata. Per capire meglio facciamo un esempio:
Prendiamo un pezzo di filo elastico, come abbiamo spiegato anche questo avrà un limite minimo che chiameremo X e un limite massimo che chiameremo Y. Teniamo il filo a un capo e all’altro leghiamo un piombo che avrà peso Z, facciamo l‘esperimento trattenendo dapprima il piombo e poi rilasciandolo.
Se Z < X, rilasciando il piombo il filo elastico non si allungherà perché la forza esercitata dal piombo è troppo bassa, ricordiamo infatti che il peso non è altro che una forza che agisce verso il basso;

Se X < Z < Y allora ecco che rilasciando il piombo questo in un primo momento si abbasserà per poi nuovamente risalire verso l’alto. Naturalmente la risalita non sarà totale ma parziale;

Se invece Z > Y, rilasciando il piombo questo si abbasserà per poi non più risalire questo perché la forza elastica non è più sufficiente affinché il piombo risalga verso l’alto!

I valori di X e di Y vanno quasi a rimarcare l’azione minima e massima della canna.

Quindi ritornando al discorso sulla canna è importante che il peso del piombo sia rapportato alla forza elastica che la canna è in grado di sviluppare. Naturalmente Y non è subito prossimo a X, ma tra i due valori c’è ne sono altri. Quindi man mano che aumentiamo il peso del piombo e quindi la forza antagonista, la forza elastica della canna sarà maggiore fermo restando che Z < Y.
E’ errato pensare che la forza agonista sia uguale alla forza elastica perché, come già detto, la prima è data dalla somma della forza applicata dal lanciatore e dalla forza elastica, quindi:

Forza agonista = Forza del lanciatore + Forza elastica della canna

E’ facilmente intuibile quindi che se Z < X o Z > Y la distanza ottenuta dal lancio è quasi esclusivamente data dalla forza del lanciatore, questo perché la forza antagonista è troppo bassa affinché venga espressa anche la forza elastica o che la forza antagonista è troppo alta tanto da coprire la forza elastica.

E’ importante dire che gli stessi risultati appena descritti, ma in minor misura, si hanno anche quando:
- Z = X
- Z = Y

Se volessimo, dunque, ottenere un miglior rendimento della canna dovremo utilizzare un piombo che ci consenta di esprimere il più alto valore possibile di forza elastica così che questa, sommata al valore della forza del lanciatore, possa darci una maggiore forza agonista! Naturalmente è difficile ottenere il peso perfetto del piombo, perché in termini strettamente fisici il peso sarà x,xxxx. Per questo motivo nella realtà cercheremo di avvicinarci il più possibile al valore ottimale in base anche a ciò che il mercato ci offre!
Cercare di fare il tutto utilizzando la sola forza delle braccia e non tenendo in considerazione ciò che è stato suddetto vuole dire non sfruttare la canna!!!
Il valore della forza elastica sviluppata, naturalmente, varia a seconda del tipo della canna (il discorso è tutto legato), maggiore è la sua rigidità e maggiore sarà la forza elastica che la canna può esprimere, tenendo conto anche del tipo di materiale con il quale la canna è costruita.

Per quanto riguarda la forza antagonista questa non dipende solo dal peso del piombo, ma anche da un altro fattore che è la lunghezza del drop. Il drop, come molti sapranno, è quella porzione di filo che va dal cimino al piombo. Più lungo sarà il drop e maggiore sarà la forza antagonista espressa dal piombo, il tutto naturalmente è legato alla lunghezza della canna che possa gestire il drop stesso. Drop troppo lunghi possono essere difficoltosi nella gestione, il tutto legato a un cattivo rendimento in fatto di distanza.
Al momento del lancio, nella fase di caricamento della canna, la forza antagonista non sarà uguale a quella espressa dal peso del piombo ma bensì molto maggiore!! Si pensi ad esempio che effettuando un ground partendo dalle ore 3 con un piombo di 150gr, la forza esercitata raggiunge pressappoco i 50kg!!
Ecco perché risulta pericoloso fare, con canne poco adatte, lanci evoluti con piombi troppo pesanti, si potrebbe andare alla rottura della canna stessa.

Concretizzando il tutto, la forza agonista, affinché questa sopravalga su quella antagonista, deve essere di un certo valore maggiore rispetto alla seconda. In caso contrario il tutto sarà in balia della forza esercitata dal piombo e la distanza ottenuta sarà quasi solamente quella espressa dalla sola forza delle braccia!

Seguendo e rispettando tutti questi fattori riusciremo a far accumulare alla canna quella che abbiamo chiamato energia potenziale massima accumulabile variabile da canna a canna!

Le varie fasi del lancio

Dopo aver visto nelle varie parti tutto ciò che serve affinché si accumuli una buona energia potenziale, vediamo cosa accade passo per passo, sempre in termini fisici, alla canna durante l’esecuzione di un lancio come il ground con un piombo avente la grammatura ideale.
 
1. Partiamo dal momento 0, cioè quando il lanciatore si trova in posizione, pronto per effettuare il lancio. Canna disposta con il cimino rivolto verso le ore 3 con drop ben disteso e piombo poggiato al suolo.
2. La prima forza che viene impressa alla canna e di conseguenza trasferita al piombo è la sola forza delle braccia.
3. Non appena il piombo si sposta dal suo punto iniziale inizia la forza antagonista parallelamente a quella agonista. I valori di queste forze nelle prime frazioni di secondo sono praticamente minime.
4. Inizia la rotazione della canna, durante quasi tutto l’arco di lancio sia la forza agonista che la forza antagonista aumentano in maniera esponenziale e con esse aumenta l‘energia potenziale accumulata dalla canna.
5. Arrivati fino a un certo punto della rotazione, la forza antagonista raggiunge il suo valore massimo e con esso si ferma anche l’accumulo della forza agonista. Ora la canna ha raggiunto la sua energia potenziale massima accumulabile ed è pronta ad essere rilasciata.
6. Al momento della chiusura del lancio e cioè al momento del push & pull, la trazione esercitata dalla canna sul piombo termina, tutto ciò che si era accumulato sotto forma di energia potenziale si ritraduce sotto forma di energia cinetica e il piombo parte. Come ripetuto diverse volte, maggiore sarà l’energia cinetica accumulata, maggiore sarà la distanza ottenuta!

Altri fattori che incidono sul lancio

Dopo tutto il discorso fatto finora si può pensare che ottenere ottimi lanci sia solo un fatto di canne, di gradi di rotazione della canna o di peso del piombo! In realtà non è assolutamente così! Questi sono solo dei fattori che possono, anche se in gran misura, solo aiutarci nel raggiungimento delle massime distanze. Ci sono invece altri fattori che incidono non poco sui risultati di un lancio.
- Prima di tutto il corretto svolgimento del lancio stesso. Movimenti errati nell’esecuzione possono gravare parecchio sul rendimento delle distanze;
- L’allenamento del lanciatore, sia per il rendimento muscolare sia per il corretto svolgimento del lancio;
- Il diametro dei fili, in tal caso si utilizzino mulinelli a bobina fissa, nei mulinelli a bobina rotante questo è un problema che viene soppresso. Diametri elevati infatti incontrano una maggiore resistenza alla fuoriuscita del filo;
- Altro fattore importante, sempre riguardante i mulinelli a bobina fissa, è la geometria della bobina stessa e come questa viene riempita. L’obiettivo è sempre quello di ridurre la resistenza alla fuoriuscita del filo, quindi una bobina con una parte centrale ampia (la sede dove viene imbobinato il filo) e un suo completo riempimento da minore resistenza;
- Il vento è un altro fattore che può giocare un ruolo favorevole o sfavorevole a seconda che lo stesso soffi alle spalle del lanciatore o frontalmente;
- Altri fattori di minore importanza ma che molti lanciatori “pignoli” considerano è la pressione atmosferica, il grado di umidità dell’ambiente, in caso si utilizzino mulinelli rotanti, il grado di viscosità dell’olio e così via. Questi fattori però sono presi in considerazione quando ci si trova nel contesto di una gara di long casting, dove anche un solo centimetro può determinare la vittoria o la sconfitta!!




Vivo la vita a un'uscita di pesca alla volta! Non mi importa ne dove, ne quando, ne come! A ogni uscita di pesca, sono un'uomo libero!


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