¿Puede realmente un boomerang volar hacia atrás cuando se lanza?
El principio y la implementación del boomerang
Hablando de boomerang, la mayoría de las personas tendrán una animación en sus mentes: aborígenes primitivos (o el legendario Tarzán) mirando a sus presas a lo lejos, levantadas. el boomerang y lo lanzó fuerte hacia la derecha (si era diestro), el boomerang trazó una hermosa curva y salió volando. Después de golpear a su presa, el boomerang continúa volando hacia su amado dueño en esta elegante curva. En este momento, el maestro puede atrapar el dardo con una mano. Es una herramienta tan asombrosa que
Historia:
se remonta a la Edad de Piedra, hace 15.000 años. Quizás en ese momento, la gente solía usar palos de piedra o huesos para arrojar presas, y accidentalmente descubrió que algunos palos o huesos de piedra extraños tenían la capacidad de balancearse y usaban un vuelo de regreso.............
Palos:
Aborígenes australianos, antiguos egipcios, aborígenes sudamericanos...
-Pero el boomerang más antiguo desenterrado: ¡encontrado en Polonia, hace unos 20.000 años!
Categoría:
El nombre en inglés del boomerang es "Boomerang", que se divide en dos tipos:
(1) Junta rotativa (llamada boomerang)
Los dardos giratorios suelen ser más pesados y más largos para aumentar su capacidad de matar presas.
(2) No gira (llamado "boomerang" en la antigüedad)
¿Por qué el boomerang puede volar hacia atrás?
-Un híbrido de hélice y giroscopio
Una mirada más cercana al grosor de las alas revela que las alas no son simétricas como un espejo con respecto a la línea central. En términos generales, el extremo más grueso es el borde de ataque y el extremo más delgado es el borde de salida. Según la sección transversal, la configuración de espesor del boomerang (derecho) es: el borde exterior del ala derecha y el borde interior del ala izquierda son el borde de ataque, y el borde interior del ala derecha y el El borde exterior del ala izquierda es el extremo de la cola. Entonces, después de lanzar el dardo con la mano derecha, el boomerang girará en sentido antihorario, como se muestra en la imagen. En este momento, el extremo grueso siempre estará al frente, y el extremo delgado
Si enderezas las alas curvas del boomerang, perfora un pequeño agujero en el medio, inserta una vara de bambú y la libélula. .
Los dardos de hélice de helicóptero se imaginan como las alas de una libélula de bambú. La sección transversal de la hélice o del ala de un avión es la misma que en la Figura 3. Cuando el perfil aerodinámico atraviesa el aire, el flujo de aire superior es empujado hacia afuera y se desvía mucho, pero al mismo tiempo se combina con el flujo de aire inferior en el extremo de la cola, como se muestra en la Figura 4. Para un observador que está estacionario con respecto a la superficie del ala, esto significa que el flujo de aire superior es más rápido y el flujo de aire inferior es más lento. Normalmente, la presión del aire que fluye más rápido es menor que la presión en la superficie que fluye. Este es el llamado "principio de Bernoulli" [3], por lo que el perfil aerodinámico siente una elevación neta hacia arriba.
Sin embargo, sólo hemos visto libélulas de bambú caídas, pero nunca las hemos visto girar hacia atrás. Se puede ver que esta analogía sólo puede explicar la capacidad de flotación del bumerán, pero no puede explicar completamente su fuerza de rotación. Al igual que un boomerang, todo el mundo conoce el ejemplo de girar solo y al mismo tiempo girar alrededor de un eje central. El giroscopio es uno de esos modelos: cuando el eje central del giroscopio no es vertical sino inclinado, ¿no vemos a menudo todo el giroscopio girando alrededor del cable que pasa por el punto de apoyo? Esta es la llamada "precesión" [3], como se muestra en la Figura 5. Si la peonza en sí no gira, cuando se inclina, la gravedad ya no es paralela al eje central y la peonza tenderá a volcarse. Otra
Figura 5. La precesión de la cima.
Por otro lado, el movimiento de inclinación provocado por la gravedad también puede considerarse como la rotación del centro de masa del giroscopio alrededor del fulcro, por lo que podemos decir que hay una tendencia de rotación en este momento. La física cuantifica esta tendencia como el llamado "par". Esta dirección de rotación se rodea con los cuatro dedos de la mano derecha, y la dirección del pulgar es la dirección del torque. En términos generales, el par es paralelo al eje de rotación del objeto, y la rotación que impulsa será en la misma dirección o en la dirección opuesta a la rotación original del objeto. Por tanto, la rotación se acelera o desacelera. Sin embargo, como se muestra en la Figura 5, si el momento es perpendicular al eje de rotación del objeto, la velocidad de rotación no cambia y, a la inversa, la dirección del eje de rotación cambia. Debido a que la dirección del par siempre permanecerá perpendicular al eje de rotación sin importar cuánto cambie, el eje de rotación continuará cambiando de dirección y eventualmente retrocederá, produciendo la llamada precesión [3].
Después de utilizar el principio de Bernoulli para comprender la sustentación generada por la hélice del helicóptero y la precesión causada por el momento perpendicular al eje del giroscopio, combinarlos en uno es el principio de vuelo del boomerang. Número
Figura 6. La influencia del principio de Bernoulli en los dardos.
En este momento, la hélice no está colocada horizontalmente, sino verticalmente, y su correspondiente eje giroscópico forma un ángulo de 90 grados con respecto a la línea vertical. Como se muestra en la vista izquierda de la Figura 6, dado que el bumerán gira durante el vuelo, la mitad superior se mueve más rápido que la mitad inferior. Según el principio de Bernoulli, la mitad superior será más grande que la mitad inferior.
La vista trasera en el lado derecho de la Figura 6 muestra la mitad de la fuerza lateral. Si el bumerán no gira, esta fuerza creará una fuerza de rotación a través de un momento perpendicular al eje de rotación en la Figura 7.
Como resultado, el cuerpo del dardo gira hacia un lado, es decir, un momento actúa sobre el boomerang. Pero el bumerán gira y el eje de rotación es perpendicular a este momento, como se muestra en la Figura 7, por lo que el eje de rotación seguirá girando y el bumerán girará relativamente en un círculo. Debido a que el lanzador está dentro del círculo giratorio, el bumerán volará de regreso hacia el lanzador.
Boomerang DIY
Como se puede ver en la discusión de la sección anterior, el punto clave de la rotación del boomerang es si su perfil aerodinámico es como el ala de un avión, lo que puede hacer que el aire fluya. La velocidad en ambos lados es diferente, produciendo así un momento de rotación lateral. Hoy en día, los diseños de bumeranes son muy diversos y la Figura 8 muestra algunos que difieren de los bumeranes tradicionales.
El método que se presentará aquí fue desarrollado por el laboratorio del profesor Zhou Jianhe de la Universidad Nacional Normal de Kaohsiung. Es un método de producción de boomerang adecuado para volar en interiores [5]:
As. Como se muestra en la Figura 9, el pesado tablero de aglomerado que pesaba más de 500 kilogramos se cortó en tres pedazos, de 13,7 cm de largo y 2,7 cm de ancho.
En un extremo de cada cartulina rectangular, corta una hendidura de aproximadamente 1 cm de largo y 0,1 cm de ancho desde el centro.
El ángulo incluido de cada ala debe ser lo más cercano posible a 120º para poder ensamblar las grapas como se muestra en la Figura 9.
Figura 9. Un simple boomerang de tres alas.
La superficie del ala es ligeramente cóncava para aumentar la potencia de giro.
Siga las siguientes pautas al realizar la prueba:
Al lanzar el boomerang, asegúrese de que no haya nadie en la trayectoria de vuelo.
Sujeta el cuerpo del dardo de manera que su parte frontal quede vertical. Para los diestros, el lado convexo está hacia la izquierda; para los zurdos, el lado convexo está hacia la derecha.
Simplemente golpea el nivel de la muñeca.
Si hay viento en el lugar, mire en la dirección del viento. Si eres diestro, dispara en un ángulo de 45º. Los zurdos disparan 45 grados hacia la izquierda.
Intenta añadir peso uniformemente al borde exterior del ala (por ejemplo, aplicando cinta adhesiva), toma otra foto y compárala con la trayectoria de vuelo anterior.
Competición de golf Boomer Dart
Se dice que los aborígenes de Australia una vez lanzaron el boomerang a casi 100 metros de distancia, a casi 50 metros de altura, y dieron vueltas de un lado a otro hasta 5 ¡veces! 【6】 Aunque el boomerang mostrado aquí no puede volar de manera tan mágica, sus características de corto alcance son adecuadas para volar en interiores y lugares pequeños. Aquí hay un interesante juego de boomerang: coloque algunos marcadores a varias distancias apropiadas y deje que los concursantes lancen dardos para balancearse por encima del poste. Cada tiro cuenta como una puntuación del hoyo. Este juego es bastante similar al golf, por eso se llama golf boomerang. Otra forma de pasar el nivel del boomerang es elegir un arbusto con follaje denso como punto de referencia, disparar el boomerang al árbol y calcular la puntuación por entrar en el hoyo. Debido a que el boomerang tiene la capacidad de volar en una curva, si algunos obstáculos se seleccionan adecuadamente entre los puntos de referencia, aumentará la dificultad de superar y aumentará la diversión.
Boomerang
Como sugiere el nombre, volará de regreso después de salir volando. Sus formas incluyen trilobulares, cruciformes, multilobulados, etc. Ya en el Neolítico aparecieron en China herramientas de caza cruzadas hechas de astillas de madera dura. Los cazadores de tribus primitivas solían utilizar esta arma para atacar aves y animales. En sus constantes lances encontraron diferentes cruces que podían ir y venir bajo la influencia del viento. Los círculos académicos de acrobacia creen que el primer espectáculo acrobático en China fue el boomerang. Estoy seguro de que muchos de ustedes han visto en la televisión a un acróbata volando sobre las cabezas de la audiencia y luego volando de regreso a las manos del artista con un grito y una ovación de pie. (En realidad, puedes hacerlo con más práctica.
) Después de que un cazador dispara un boomerang a su presa, si no alcanza el objetivo, el boomerang regresará mágicamente a la mano de la persona que lo envió. Hoy en día, Boomerang se ha convertido en el favorito de los australianos de hoy. La gente lo utiliza como juguete y equipamiento deportivo para competiciones de lanzamiento. El deporte se ha vuelto popular en Europa y Estados Unidos, y el Campeonato Mundial de Boomerang se celebra regularmente en la ciudad de Kiel, en el norte de Alemania. No sólo eso, sino que incluso penetró en la cultura dominante de Australia, por lo que surgió una costumbre especial. Cuando los invitados se marcharon, el anfitrión compró un boomerang como regalo de despedida. El regalo contiene el significado de bendición, que es esperar que se vaya volando y luego regrese.
Boomerang es muy adecuado para la gente moderna como deporte de ocio y fitness al aire libre. Durante el vuelo, puedes experimentar plenamente el placer único de volar. A medida que el nivel de vuelo mejora día a día, se generará un mayor interés y la gente se aburrirá después de jugar durante mucho tiempo.
Aborígenes australianos
Hace unos 40.000 años, los aborígenes se asentaron en Australia.
Antes de la llegada de los colonos europeos, las tribus aborígenes se dispersaban por gran parte del continente australiano. Son adaptables al entorno, creativos y dominan técnicas sencillas y eficaces. Aunque su cultura material era relativamente simple, crearon, preservaron y difundieron muchos conocimientos y habilidades detallados, y el "boomerang" fue uno de ellos.
La patente del "boomerang" pertenece a los aborígenes australianos y es uno de los mayores inventos de los aborígenes en su larga práctica de caza. En los primeros tiempos, los aborígenes sólo utilizaban palos de madera para cazar o atrapar pájaros. Hay muchos tipos de palos, algunos son gruesos, otros cortos y otros desafilados, pero se pueden dividir aproximadamente en dos tipos: uno para golpear y el otro para lanzar. En el proceso de uso de estos palos de madera, los indígenas inventaron y crearon gradualmente para satisfacer sus necesidades de supervivencia y llevaron la calidad de vida de los indígenas a un nuevo nivel. Por lo tanto, el "boomerang" se ha convertido en un símbolo del pueblo aborigen y brilla intensamente en la historia del pueblo aborigen.
En 1770, el capitán James Cook de la Marina Real Británica "Endeavour" desembarcó en una isla cercana a la isla de York, Australia, e izó la bandera británica. En 1788, el capitán Arthur Phillip dirigió la primera flota de 1.500 personas a desembarcar en la bahía de Sydney y comenzó la historia de la colonia de Nueva Bretaña, que encontró una resistencia desesperada por parte de los indígenas locales. Los nativos atrasados no podían competir con las armas y la pólvora de la gente civilizada. Sin embargo, un arma misteriosa y mortal en manos de los indígenas: el "boomerang", costó un alto precio a los europeos. Después de estudiar cuidadosamente esta misteriosa arma, descubrieron que esta cosa misteriosa en realidad utilizaba principios aerodinámicos muy avanzados. Los europeos amantes de los deportes comenzaron a transformar cuidadosamente esta cosa misteriosa, por lo que se hizo popular hoy.