Почему возвращается бумеранг и что у него общего с волчком
Иллюстрация: Максим Чатский
Бумеранги бывают совершенно причудливой формы. Мой фаворит — бумеранг Pacific Beach.
Запускают бумеранг почти вертикально. Надо сильно бросить его вперед и при этом как можно сильнее закрутить.
Когда бумеранг вращается, то лопасти у него создают подъемную силу, направленную вбок перпендикулярно плоскости вращения и направлению броска. Но поскольку он не только вращается, но еще и летит вперед, то сила эта распределена неравномерно. Та лопасть, которая в данный момент находится вверху и идет вперед по направлению движения, тянет бумеранг вбок сильнее, чем та, которая находится внизу и идет против движения.
Скорость вращения верхней лопасти суммируется со скоростью движения бумеранга, и относительно воздуха она движется быстрее, это и увеличивает ее подъемную силу.
Ловить бумеранг надо плашмя ладонями двух рук, чтобы не пораниться. Или вообще не ловить, а уворачиваться, чтобы не получилось, как в фильме Mad Max 2.
Поскольку бумеранг быстро вращается, он работает, как гироскоп — противится изменению угла вращения. Но поскольку на лопасти действует сила неравномерно, то возникает явление прецессии.
Прецессия — это то, что заставляет ось волчка вращаться под углом к поверхности. Сила тяжести тянет ось волчка вниз, но из-за быстрого вращения эта сила трансформируется в силу прецессии, которая действует перпендикулярно силе тяжести и поворачивает ось волчка по кругу. С бумерангом происходит то же самое, что и с волчком. Лопасти пытаются повернуть бумеранг в плоскости, параллельной полету, а из-за прецессии вместо этого отклоняет бумеранг от прямого курса.
Иллюстрация: Максим Чатский
Благодаря вращению и движению вперед бумеранг постоянно отклоняется от своего направления перпендикулярно плоскости вращения. А поскольку мы запускаем бумеранг почти вертикально, он постоянно поворачивает вбок, делает круг и возвращается обратно.
Бумеранг можно сделать и самому из любого куска плотной бумаги, например, из визитки. Для этого надо вырезать уголок визитки буквой Г и подогнуть лопасти против часовой стрелки. Чтобы запустить такой бумеранг, надо зажать его легонько за самый уголок и щелкнуть пальцами по лопасти.
