Điều gì khiến Boomerang quay lại?

Khảo sát vật lý của chuyến bay boomerang

Bởi Kirstin Fawcett văn 2013/10/24 at 1:01 pm

http://pops.ci/16yq9XE

Australian Boomerangs 

Guillaume Blanchard via Wikimedia Commons

Người dịch: Trương Phú

Boomerang là một trong những phát minh bay nặng hơn không khí của nhân loại lâu đời nhất. Vua Tutankhamen, người sống trong thế kỷ thứ 14 trước Công nguyên, sở hữu một bộ sưu tập, và thổ dân Úc sử dụng boomerang trong săn bắn và chiến tranh cách đây 10.000 năm. Boomerang cổ nhất thế giới, được phát hiện ở dãy núi Carpathian của Ba Lan, được ước tính hơn 20.000 năm tuổi.

"Khi boomerang quay, một cánh xoay trong không khí nhanh hơn so với cánh khác"

Nhà nhân chủng học đưa giả thuyết rằng boomerang đầu tiên là ném dùi cui nặng để bắn một mục tiêu với tốc độ nhanh và chính xác. Nó rất có thể được làm từ dùi phẳng hoặc răng nanh động vật, và không quay trở lại, cho đến khi một người nào đó vô tình ném loại vũ khí có hình dạng cần thiết để nó quay lại. Một tình cờ hạnh phúc, phải không?

Darren Tan là một nghiên cứu sinh tiến sĩ vật lý tại Đại học Oxford. Ông mặc một bộ đồ ninja là "Samurai" trong một đoạn video cho học sinh trường trung học về khoa học boomerang. Trong video của mình, ông trình bày cách tạo hình một chiếc boomerang từ ba miếng cạc tông, bằng cách ghép chéo và đóng ghim chúng lại với nhau để nó nhô ra phía ngoài.

Thiết kế cánh thích hợp tạo lực nâng cần thiết cho boomerang bay, ông John Esser nói, một người đam mê boomerang làm việc như một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học California và Viện Toán Irvine. "Các cánh của một chiếc boomerang được thiết kế để tạo ra lực nâng khi nó quay trong không khí", Esser nói. " Điều này là do cánh boomerang có hình dạng cánh máy bay, góc độ ném boomerang và việc bổ sung mặt vát mặt dưới của cánh."

Nhưng hiện tượng được gọi là con quay tiến động là chìa khóa để làm một chiếc boomerang trở lại nơi ném. "Khi boomerang quay, một cánh thực sự di chuyển trong không khí nhanh hơn cánh khác trong khi cả chiếc boomerang bắn về phía trước," ông Tan giải thích. "Khi cánh trên quay hướng phía trước, lực nâng trên cánh đó lớn hơn và kết quả mất cân bằng lực dần dần làm quay chiếc boomerang lại."

Sự khác nhau lực nâng giữa hai cánh của boomerang tạo ra mô-men xoắn phù hợp làm cho boomerang dần dần quay lại. Nó xoáy trong không khí nhiều vòng và bay thành một vòng tròn.