A física das bestas

As bestas começaram a desaparecer dos campos de batalha quando armas de fogo confiáveis se tornaram disponíveis. No entanto, elas continuaram sendo muito usadas por caçadores na Europa, entre os séculos XV e XVI, e ainda hoje, caçadores e praticantes de tiro ao alvo as usam. Mas as bestas modernas parecem ser muito mais sofisticadas do que as primeiras versões. Elas normalmente são feitas de metais extremamente fortes e leves, além de poderem acoplar miras, coronhas ajustáveis e outros aparatos. Mas não importa o quão sofisticada é uma besta, lá no fundo ela ainda é um arco. E o arco, por sua vez, lá no fundo, é uma mola.

Você provavelmente já teve a oportunidade de ver como uma mola responde à força. Se você comprimir uma mola, ela vai expandir de volta a seu formato original quando for solta. A mesma coisa acontece se você puxar as duas pontas dela em direções opostas. Isso acontece por causa da energia potencial elástica da mola (a energia que ela armazena em razão de sua mudança de forma). Quando você puxa a extremidade de uma mola, ela armazena energia elástica potencial até que você a solte, o que faz essa energia potencial se transformar em energia cinética, a energia do movimento, permitindo que a mola retorne a seu formato normal e, algumas vezes, continue se movimentando por algum tempo. Leia mais sobre energia cinética e potencial em Como funcionam a força, a potência, o torque e a energia.

E acontece exatamente a mesma coisa quando você arma o arco. Diferentemente de vários arcos de brinquedo, você não está puxando uma corda esticada. Em vez disso, conforme você puxa a corda em direção a sua orelha, você também puxa os limbos do arco um em direção ao outro. Sua força muda a forma dele. E quando você solta, o arco, como a mola, se lança a sua forma original enquanto a corda volta a sua posição original. O movimento e a energia impulsionam a flecha do arco em alta velocidade.

Dois fatores determinam a quantidade de energia que um arco pode armazenar. O primeiro é sua força de puxada do arco, a quantidade de força necessária para armar o arco. A força de puxada de um arco aumenta conforme você vai puxando a corda. O segundo fator é a distância de puxada, a distância entre a posição da corda quando relaxada e a posição quando está armada. A quantidade total de energia que um arco pode criar é aproximadamente igual à metade do produto de sua força de puxada pela distância de puxada. Ou seja, a força geral de um arco depende do quão difícil é puxar sua corda e do quanto você consegue puxar essa corda para trás. Os fabricantes de arcos expressam essa força como:

• a energia do arco, medida em joules.
• a velocidade da flecha, medida em metros por segundo.

Imagem cedida por Liam Skoda Uma besta recurva com força de puxada de 68 kg e mira telescópica

Vários fatores podem afetar a força e a distância de engatilhamento de um arco e alterar a velocidade com que a flecha irá viajar.

• Seu tamanho: arcos longos simples são muito mais potentes do que arcos curtos simples.
• Sua forma: os primeiros arcos eram simples curvas de madeira. Arcos recurvos, como os usados atualmente nas competições olímpicas de arco e flecha, curvam-se na direção oposta à do usuário em cada extremidade. Essas curvas diminuem a altura da corda, a distância entre a corda e o arco quando ele está em repouso (encordoado). Isso significa que a corda vai mais longe antes de parar e soltar a flecha, o que pode dar à flecha um pouco de impulso extra. A forma do arco também faz que ele aplique força adicional à corda.
• Sua composição: a densidade e a resistência à tração de um arco determinam quanta energia ele é capaz de armazenar e quão bem ele pode voltar a sua forma original após ser disparado. Os arcos longos ingleses costumavam ser feitos de madeira de teixo, que era forte e elástica. Já os arcos modernos são arcos compostos, que usam materiais diferentes em partes diferentes do arco, tornando algumas partes mais flexíveis e outras mais rígidas.

Todos os conceitos da física que se aplicam aos arcos também se aplicam às bestas. As bestas maiores, em que a mira é apoiada no ombro de uma pessoa, são mais potentes do que as bestas menores de mão. A maioria das bestas modernas possui limbos de fibra de vidro, que são fortes e flexíveis, ao passo que as bestas antigas usavam limbos de aço. Quase todas usam designs recurvos ou compostos, embora algumas tenham dois limbos separados em vez de um contínuo.

Independentemente de qual design de arco é usado ou do que eles são feitos, a maioria apresenta os mesmos procedimentos básicos de segurança, carregamento e disparo. E é isso que veremos na próxima página.

Arcos compostosQuanto mais força é necessária para puxar a corda de um arco, mais energia ele pode transferir para a flecha. Os arcos compostos têm polias para auxiliar as pessoas a conseguirem isso com menos esforço físico. Além disso, quando a corda foi totalmente puxada, as polias de um arco composto normalmente armazenam parte ou até mesmo a maior parte da força de puxada. Isso é chamado de folga, e permite que uma pessoa segure e mire um arco engatilhado sem tanta tensão ou fadiga.