La physique des frondes implique l'utilisation de l'énergie élastique stockée pour tirer un projectile à grande vitesse. Cette énergie élastique provient de bandes élastiques spécialement conçues pour les frondes. Cette énergie est fournie initialement par l'énergie musculaire de l'opérateur du lance-pierre. L'un des objectifs d'un lance-pierre est de tirer le projectile à la plus grande vitesse possible. Pour ce faire, deux conditions physiques de base doivent être satisfaites. Premièrement, vous devez maximiser votre longueur de tirage, et deuxièmement, vous devez maximiser la force de tirage que vous pouvez personnellement exercer sur la longueur de tirage. En d'autres termes, le lance-pierre doit être conçu (pour vous) de telle sorte que vous puissiez tirer sur le projectile aussi loin que vous le pouvez et aussi fort que vous le pouvez, avant de le relâcher. Cela maximise l'énergie élastique stockée dans les élastiques, ce qui se traduit par l'énergie cinétique maximale du projectile lors de la libération, ce qui se traduit par la vitesse de libération maximale du projectile. Il en résulte à son tour la plus grande énergie d'impact, et donc les dégâts infligés à la cible lorsqu'elle est frappée par le projectile.
La figure ci-dessous montre une fronde en forme de Y conventionnelle. Le point rouge représente la position à laquelle les élastiques commencent à être tirés (dessinés). À ce stade, il n'y a pas de tension dans les élastiques. En raison du jeu des élastiques, cette position de départ se situe devant le plan de la fourche en Y. La distance d représente la distance de tirage et la force F représente la force de tirage. En raison du jeu des élastiques, la distance d peut être inférieure à la longueur de tirage maximale de la personne utilisant le lance-pierre. Le point rouge représente également le point de libération approximatif du projectile car c'est le point auquel les élastiques ne «tirent» plus sur le projectile. À ce stade, les élastiques sont revenus à leur longueur initiale non étirée et toute leur énergie stockée a (en théorie) été donnée au projectile. En réalité cependant, une fraction de l'énergie est toujours perdue par frottement interne et externe. Naturellement, nous voulons garder cette fraction de perte d'énergie aussi petite que possible.
La figure ci-dessous montre une fronde en forme de Y conventionnelle. Le point rouge représente la position à laquelle les élastiques commencent à être tirés (dessinés). À ce stade, il n'y a pas de tension dans les élastiques. En raison du jeu des élastiques, cette position de départ se situe devant le plan de la fourche en Y. La distance d représente la distance de tirage et la force F représente la force de tirage. En raison du jeu des élastiques, la distance d peut être inférieure à la longueur de tirage maximale de la personne utilisant le lance-pierre. Le point rouge représente également le point de libération approximatif du projectile car c'est le point auquel les élastiques ne «tirent» plus sur le projectile. À ce stade, les élastiques sont revenus à leur longueur initiale non étirée et toute leur énergie stockée a (en théorie) été donnée au projectile. En réalité cependant, une fraction de l'énergie est toujours perdue par frottement interne et externe. Naturellement, nous voulons garder cette fraction de perte d'énergie aussi petite que possible.
L’énergie cinétique dépend de :
- la force de tension exercée sur l’élastique : est-ce qu’on tire fort sur l’élastique ?
- la matière et qualité de l’élastique (latex, caoutchouc…)
- facteur d’élasticité de l’élastique : l’élastique est-il souple ou rigide comme une ficelle ?
- la dimension de l’élastique a longueur, largeur et épaisseur.
- le poids du projectile.
- le facteur de résistance de surface du projectile est-il dur ou mou?
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