Co sprawia, że bumerang wraca

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 09:39

Nieprzerwane bumerangi były używane przez co najmniej 20 000-30 000 lat, a najstarszy znany przykład wyrzeźbiono z mamuta. Te nie powracające bumerangi były używane do polowań i zostały wyrzeźbione w locie prostym i pozostawały w powietrzu tak długo, jak to możliwe, gdy są rzucane poprawnie. Myśliwy był wtedy w stanie rzucić prymitywne bumerang wielkie odległości i uderzył zwierzęcia, które można zjeść na obiad. Zwierzęta te często były małymi zwierzyną łowną, ale nawet takie gatunki jak kangur czy emuś mogą zostać dostatecznie zranione przez przyzwoicie ważony bumerang, tak, że zwierzę nie może już prześcignąć łowców.

Być może podczas kształtowania nie powracającego bumerangu, ktoś przypadkowo wyrzeźbił bumerang w kształt, który po prawidłowym rzuceniu zwrócił się w stronę właściciela. Nie było to użyteczne przy polowaniu lub wojnie; trudno było celować; a jeśli rzeczywiście trafi w cel, to i tak nie wróci.

Istnieje przypuszczenie, że powracające bumerangi mogły zostać wykorzystane do spłukania pewnej gry, ale niewiele jest dowodów na poparcie tych twierdzeń. W związku z tym większość uczonych uważa, że ponieważ powracające bumerangi nie służą w polowaniu za dużo celów funkcjonalnych, były po prostu używane do uprawiania sportu, prawdopodobnie najpierw przez australijskich aborygenów, chociaż starożytni Egipcjanie i wiele innych kultur również je tworzyło. Tutanchamon faktycznie miał kolekcję powracających (i nie powracających) bumerangów.

Chociaż istnieje wiele różnych sposobów na stworzenie bumerangu, tradycyjnie powracające bumerangi są lekkie, wykonane z drewna i składają się z dwóch oddzielnych skrzydeł, które spotykają się pod kątem w środku. Ta środkowa część tworzy centralny punkt, wokół którego skrzydła będą mogły się obracać, stabilizując wzór lotu. Co sprawia, że powracający bumerang powraca? Skrzydła Boomerang są bardzo podobne do skrzydeł samolotu. Są płaskie na dnie i precyzyjnie zaokrąglone na górze, które ugina powietrze tak, że ciśnienie powietrza jest niższe niż poniżej.

Choć nie tak, jak mówi powszechny mit, "Gdy powietrze pędzi nad zakrzywioną górną powierzchnią skrzydła, musi się przemieszczać dalej niż powietrze, które przechodzi pod nim, więc musi iść szybciej (aby pokonać więcej dystansu w tym samym czasie). Zgodnie z zasadą aerodynamiki, zwaną prawem Bernoulliego, szybko poruszające się powietrze jest pod niższym ciśnieniem niż wolno poruszające się powietrze, więc ciśnienie nad skrzydłem jest niższe niż ciśnienie poniżej, a to wytwarza siłę nośną, która napędza samolot w górę."

Biorąc pod uwagę, że wyraźnie stwierdziliśmy, że jest to mit, prawdopodobnie zauważyłeś skazę nietoperza, w idei, że dwie cząsteczki powietrza muszą ponownie połączyć się w tym samym czasie na drugim końcu skrzydła po rozdzieleniu.

Prawdę mówiąc, konstrukcja skrzydła manipuluje powietrzem w taki sposób, że cząsteczki powietrza powyżej w zasadzie rozciągają się do większej objętości, obniżając w ten sposób ciśnienie powyżej, podczas gdy cząsteczki powietrza poniżej mają miejsce odwrotnie, będąc nieco ściśnięte, zwiększając ciśnienie poniżej.

To właśnie ta różnica ciśnień między tymi dwoma powoduje obserwowaną różnicę w prędkości powietrza, a nie na odwrót, jak również dziwaczną domniemaną właściwość fizyki, która wymaga cząsteczek powietrza zmuszonych do ponownego połączenia z drugim końcem skrzydła z dokładnymi cząsteczkami powietrza. poprzednio były blisko. Faktem jest, że cząsteczki powietrza pędzące nad wierzchołkiem docierają z tyłu znacznie szybciej niż cząsteczki powietrza, które wcześniej znajdowały się w pobliżu, które przechodzą pod skrzydłem; nie pojawią się w tym samym czasie. Należy również zauważyć, że dalsza siła nośna jest tworzona poprzez przemywanie, które występuje z tyłu skrzydła, dzięki konstrukcji i różnym różnicom ciśnień, które łączą się w tym punkcie.

Wracając do bumerangów, jak wie każdy, kto próbował rzucić bumerangiem, nie chodzi tylko o kształt. Musisz również poprawnie rzucać bumerang, aby go do ciebie przywrócić - to znaczy, musisz rzucić go nieco pionowo, trzymając go za jedno skrzydło, z drugim skrzydłem skierowanym w górę (myśl przeciwnie do tego, jak rzucisz Frisbee), ze środkiem skierowanym w twoją stronę. Dlatego.

Gdy bumerang obraca się w powietrzu, skrzydło w górnej części wirowania porusza się w powietrzu szybciej niż skrzydło na dole, ponieważ porusza się w kierunku rzutu, podczas gdy skrzydło na dole inna droga. W rezultacie górna część generuje więcej siły nośnej niż dolna część podczas przecinania powietrza.

Możesz myśleć z tego dodatkowego unoszenia na górze i na dole, że nowy obrót zostanie wprowadzony wokół środkowego punktu i że nadal będzie latał w linii prostej. Zamiast tego, dzięki swojemu znacznemu momentowi pędu, tak nie jest. Różnica w podnoszeniu między szczytem a dnem tworzy moment obrotowy, który kończy się nieznacznie przechylając płaszczyznę obrotu, tak że bumerang kończy się lecąc zakrzywioną ścieżką w powietrzu. Jest to bardziej technicznie znane jako precesja indukowana momentem obrotowym lub precesja żyroskopowa.

Ponieważ zastosowany tutaj moment obrotowy będzie w miarę stały przez krótki lot bumerangu, a kąt pędu również pozostanie względnie stały, bumerang będzie latał w kształcie stożka; zatem, jeśli rzucone poprawnie i wiatr lub coś podobnego nie będzie zbytnio przeszkadzać, bumerang powróci do ciebie. Dla tych, którzy nie mają doświadczenia w łapaniu bumerangów i którzy rzucają stosunkowo ciężką, nie zawsze jest to dobre. 😉

Dodatkowe fakty:

• Bumerang jest powszechnie uważany za pierwszą maszynę latającą stworzoną przez człowieka.
• Początkujący australijscy osadnicy wierzyli, że bumerangi, które widzieli, przewożąc autochtonów, to drewniane miecze. Dopiero w 1822 roku zapisano słowo "bou-mar-rang" z opisem typowego bumerangu. Słowo pochodzi od ludu Turuwal, który nazwał powracający bumerang "boornarangiem".
• Najlepiej jest rzucać bumerang, gdy jest trzymany pod kątem około 20 stopni. Rzuć go jak baseball, przynosząc go za siebie i zatrzaskując nadgarstek po zwolnieniu, co da bumerangowi spin, którego potrzebuje, aby wrócić do ciebie.