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弓與箭(12) 弓的科學

竹製的弓是由厚竹片製成,弓的二側削得又細又薄,容易形變,使拉弓的時候更容易彎曲。那麼,為何中央要厚呢?

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2019-10-22 13:50:17 最後編修
2017-11-06 22:14:19 By zfang
 

原住民常用的獵具有吹箭(邵)、彈弓(卑南)、弓箭(布農、鄒)、木槍(泰雅)、魚叉(泰雅),在科學小原子中與台灣原住民族”弓”相關的單元有鄒族-弓箭(81)、布農族-弓箭(6)為主,鄒族-十字弓(41)、卑南族-彈弓(56) 、賽夏族-夾鼠十字弓(27)。其中,弓箭因為具有長程攻擊力,在沒有火藥槍的時代,弓箭是最厲害的武器,一個優秀的獵人,必須有屬於自己的弓箭。直到清代從中國傳入火藥槍之後,才取代弓箭的使用。

作弓箭的技術是祖先流傳下來的智慧。在科學老師眼中,弓箭也具有科學意義。弓可分為弓身及弓弦兩部分,弓身利用有彈性的材料才能提供彈性位能。選用的材料因地制宜,早期多是使用彈力好的樹枝,例如泰雅族與布農族常用木材製作弓體,木製的弓身以整塊原木削製而成,但竹林多了之後,也可以用竹製。

竹製的弓是由厚竹片製成,弓身長約120公分,寬約3公分,通常中央較厚粗,而二端較細薄。因為竹子生長有上與下,二端的厚薄韌性不同,因此二端未必對稱厚薄並非一致,需要削薄修正不斷測試,以求二端在拉弦時能受力平均。若是受力不平均,箭射出去後方向會失準。

弓的二側削得又細又薄,容易形變,使拉弓的時候更容易彎曲。那麼,為何中央要厚呢?


施力越大彎曲越大,如果是厚薄一致的單層弓在受外力時,容易在弓的中央處斷裂。

弓體中央粗厚,除了易於掌握,拉弓時二端的形變大,中間的形變小,可使力被分散,使中央不容易斷裂。有時也會在中央以厚竹片做為輔助器。以鄒族的大型陷阱十字弓來說,也有層層竹片加厚中央的部份。因為平常的弓是拉後瞄準立刻放,而十字弓多為大型陷阱, 才可在長時間拉弓的情況下避免彈性疲乏。

透過來自科學小原子第41集鄒族十字弓製作的影片,我們來感受竹片的彈性:

不同於西方的弓,台灣原住民使用的弓箭較直(平弓),適合略短的射程,主要用於叢林中,登山時可以用來作拐杖。弓身一端有弦槽用來固定弓弦,另一端削成可以張弓掛弦用。


科學小原子鄒族弓箭拍攝現場,石桌上的長弓尚未上緊弓弦,弓身平直。


竹製弓上端可見張弓掛弦的凸起,搭上弓弦後,弓身出現弧度。

掛弦時也有玄機,弦繩上有數個套環,可以依照需要調整鬆緊度。平時掛最上方的套環,需要使用時才利用套環的位置調整弦的鬆緊。在固定弓弦時弓柄只可稍繃緊,只有在拉開弓時,弓柄才進一步彎曲緊繃,提供相當大的彈力。

一個民族使用的弓箭,也可以看出這個民族曾經居住過的地方。在科學小原子鄒族弓箭單元中,我們注意到他們使用的弓很大很長,這有什麼特別?想想:『長箭、短箭,何者射程遠?』


看看小天使的短弓,顯然短弓(短箭)射程近,易中準心。

長箭射程遠,通常是在平原上使用,『住在阿里山區的鄒族,為何使用射程遠的長弓長箭?』暗示著什麼?

有此一說,鄒族祖先曾經住在平原,後來才到山區生活的呢。

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分類:科學五四三 2011/04/23 11:08

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