Почему бумеранг возвращается
Автор Gerhard задал вопрос в разделе Другое
почему бумеранг возвращается обратно? и получил лучший ответ
Ответ от Обложко Владимир[гуру]
Законы полета бумеранга стали известны лишь с появлением авиации.
Какой бы формы ни были эти изделия, они разделяются на два вида: возвращающиеся и невозвращающиеся. По внешнему виду их почти невозможно отличить друг от друга. Как правило, возвращающийся бумеранг легче, а угол между его плечами более острый. Длина этого вида бумеранга 250—750 мм, ширина 30—50 мм, толщина до 15 мм. Угол между плечами изменяется от 80 до 140°, масса составляет около 700 г. Лучшие образцы невозвращающегося бумеранга пролетают 180 м, поднимаясь на высоту до 15м.
Какие же силы действуют на бумеранг, брошенный горизонтально и вращающийся в вертикальной плоскости? Из-за несимметричности профиля плеч у него, как и у крыла самолета, возникает подъемная сила F. Кроме того, на плечо бумеранга действует еще сила сопротивления воздуха Q.
Результирующая этих двух сил стремится развернуть его. Величина каждой из этих сил пропорциональна квадрату скорости, и понятно, что они не равны, если рассматривать два плеча. В верхней точке скорость полета бумеранга V складывается со скоростью вращения U, а в нижней вычитается.
Таким образом, бумеранг испытывает действие сил F и сил сопротивления, стремящихся развернуть его вокруг горизонтальной и вертикальной оси. Но этого перемещения при запуске не происходит, потому что бумеранг, очень быстро вращаясь, приобретает устойчивость волчка или юлы.
ссылка
Если бумеранг запустить с вдвое большей скоростью, то скорость наклона его плоскости также увеличится вдвое. В результате бумеранг опишет почти такую же кривую. Следовательно, диаметр ее не зависит ни от скорости вращения бумеранга, ни от его начальной скорости. Параметры орбиты пропорциональны моменту инерции, который тем меньше, чем легче бумеранг.
При полете бумеранга сначала кажется, что он летит прямо, но вскоре его траектория отклоняется влево, а часто и вверх. Затем он делает широкую, почти округлую петлю и возвращается к месту запуска. Точность возвращения в значительной степени зависит от мастерства метателя.
Если посмотреть на бумеранг сбоку, то можно обнаружить, что его верхняя часть чуть выгнута наружу, а нижняя абсолютно плоская. То же - у крыла самолета или вертолетной лопасти. Именно такая конструкция образовывает подъемную силу и позволяет бумерангу лететь. Возвращается бумеранг так же благодаря своей форме. Его изогнутые лопасти при броске вращаются с разной скоростью: верхняя – быстрее нижней. Чем выше поднимается бумеранг, тем сильнее на его верхнюю лопасть давит аэродинамическая сила. Постепенно она заставляет бумеранг снижаться, и тому приходится разворачиваться, описывать круг и возвращаться к своему хозяину. Если вы, закрыв глаза, попробуете перейти поле, то через какое-то время обязательно вернетесь в ту же точку, с которой начали. Дело в том, что величина шага левой и правой ноги неодинаковы. То же происходит с лопастями бумеранга при вращении. Однако не все бумеранги способны вернуться назад. Боевые, например, очень тяжелые, поэтому летают только в один конец. Такими наши предки могли наповал свалить животное или противника. Основной секрет бумеранга – его бросок. Не каждый новичок сможет запустить летающее крыло так, что бы оно вернулось назад. Важен наклон, направление ветра и сила броска. Меняя угол броска можно получать самые разные траектории полета. При правильном направлении бумеранг может описывать гигантские петли, спирали и даже восьмерки. Если понаблюдать за полетом бумеранга, то можно воочию увидеть действие аэродинамических сил. Настоящие традиционные бумеранги делают из дерева. Мастер вырезает его из куска древесины по точному шаблону австралийских аборигенов. Малейшая неточность и бумеранг может лишиться своих летных качеств. Потом дерево обрабатывают, убирая все неровности - чтобы хорошо летать, бумеранг должен быть идеально гладким. Современные спортивные бумеранги самой разной формы производят из пластика или полистирола. Они легче деревянных, поэтому их могут запускать даже дети. Австралийская поговорка гласит: «Когда своей рукой берешься за крыло бумеранга - за другое крыло берется Небо» . Чтобы это понять, стоит хотя бы раз в жизни взять бумеранг в руки.