Was macht einen Bumerang zurück?

Was macht einen Bumerang zurück?

Heute habe ich herausgefunden, warum ein Bumerang zurückkommt.

Nicht zurückkehrende Bumerangs werden seit mindestens 20.000 bis 30.000 Jahren verwendet, wobei das älteste bekannte Beispiel aus einem Mammutzahn geschnitzt wurde. Diese nicht zurückkehrenden Bumerangs wurden für die Jagd verwendet und wurden für den geraden Flug geschnitzt und sollten so lange wie möglich in der Luft bleiben, wenn sie richtig geworfen werden. Der Jäger konnte dann den primitiven Bumerang weit werfen und schlug ein Tier zum Essen. Diese Tiere waren oft Kleinwild, aber selbst Kängurus oder Emus können durch einen anständig gewichteten Bumerang ausreichend verletzt werden, so dass das Tier den Jägern nicht mehr ausweichen kann.

Bei der Gestaltung eines nicht wiederkehrenden Bumerangs hat jemand versehentlich einen Bumerang in eine Form geschliffen, die bei richtiger Wurfbewegung auf den Besitzer zukam. Es war nicht gerade nützlich für die Jagd oder Kriegsführung. es war schwer zu zielen; und wenn es tatsächlich sein Ziel erreicht, würde es sowieso nicht zurückkommen.

Es gibt einige Vermutungen, dass zurückkehrende Bumerangs für bestimmte Spiele verwendet worden sein könnten, aber es gibt wenig Beweismittel, um diese Behauptungen zu untermauern. Daher glauben die meisten Gelehrten, dass, weil zurückkehrende Bumerangs keinen großen funktionalen Zweck bei der Jagd haben, sie einfach zum Sport genutzt wurden, möglicherweise zuerst von den australischen Ureinwohnern, obwohl sie auch von den alten Ägyptern und vielen anderen Kulturen hergestellt wurden. Tutanchhamen hatte tatsächlich eine Sammlung von wiederkehrenden (und nicht wiederkehrenden) Bumerangs.

Während es viele verschiedene Arten gibt, einen Bumerang herzustellen, sind rückkehrende Bumerangs traditionell leicht und bestehen aus Holz und bestehen aus zwei separaten Flügeln, die sich in einem Winkel in der Mitte treffen. Dieser mittlere Abschnitt bildet den zentralen Punkt, um den sich die Flügel drehen können, wodurch das Flugmuster stabilisiert wird. Was bringt also einen wiederkehrenden Bumerang zurück? Bumerang-Flügel sind ähnlich wie Flugzeugflügel gestaltet. Sie sind unten flach und oben präzise gerundet, wodurch die Luft so abgelenkt wird, dass der Luftdruck darunter geringer ist als unten.

Allerdings nicht, wie der weitverbreitete Mythos sagt, denn „Wenn Luft über die gekrümmte obere Flügelfläche strömt, muss sie weiter als die darunterliegende Luft strömen, also muss sie schneller gehen (um gleichzeitig mehr Strecke zurückzulegen). Nach einem Aerodynamikprinzip, dem Bernoulli-Gesetz, hat die sich schnell bewegende Luft einen niedrigeren Druck als sich langsam bewegende Luft, so dass der Druck über dem Flügel niedriger ist als der Druck darunter, und dies erzeugt den Auftrieb, der das Flugzeug nach oben treibt. "

Da wir ausdrücklich darauf hingewiesen haben, dass dies ein Mythos ist, haben Sie wahrscheinlich schon einen Fehler entdeckt, da zwei Luftmoleküle nach der Trennung am anderen Ende des Flügels gleichzeitig wieder zusammengefügt werden müssen.

In Wahrheit manipuliert das Design des Flügels die Luft so, dass die Luftmoleküle darüber im Wesentlichen in ein größeres Volumen gestreckt werden, wodurch der Druck darüber gesenkt wird, während die Luftmoleküle unten das Gegenteil passieren, indem sie leicht komprimiert werden und den Druck erhöhen unten.

Es ist dieser Druckunterschied zwischen den beiden, der den beobachteten Unterschied in der Luftgeschwindigkeit verursacht, nicht umgekehrt, oder eine bizarre vermeintliche physikalische Eigenschaft, die es erforderlich macht, dass Luftmoleküle gezwungen werden, sich am anderen Ende des Flügels mit den genauen Luftmolekülen wieder zusammenzusetzen Sie waren zuvor in der Nähe. Tatsächlich werden die Luftmoleküle, die über die Oberfläche strömen, viel schneller am Rücken ankommen als die Luftmoleküle, die sie zuvor in der Nähe waren, die unter den Flügel gehen; Sie werden nicht gleichzeitig ankommen. Es sollte auch beachtet werden, dass der Auftrieb, der durch die Konstruktion und die verschiedenen Druckunterschiede, die an diesem Punkt zusammenkommen, auftritt, durch den Abwaschvorgang am hinteren Ende des Flügels erzeugt wird.

Zurück zu Bumerangs: Jeder, der jemals versucht hat, einen Bumerang zu werfen, weiß, dass es nicht nur um die Form geht. Sie müssen den Bumerang auch richtig werfen, damit er zu Ihnen zurückkommt. Das heißt, Sie müssen ihn etwas senkrecht nach oben werfen, indem Sie ihn an einem Flügel halten, während der andere Flügel nach oben zeigt ein Frisbee), mit der Mitte in Ihre Richtung. Hier ist der Grund.

Während sich der Bumerang durch die Luft dreht, bewegt sich der Flügel an der Spitze des Spin schneller durch die Luft als der Flügel an der Unterseite, da er sich in Richtung des Wurfs bewegt, während der Flügel an der Unterseite läuft der andere Weg. Das Ergebnis ist, dass der obere Abschnitt mehr Auftrieb erzeugt als der untere Abschnitt, wenn er die Luft durchschneidet.

Man könnte denken, dass durch diesen zusätzlichen Auftrieb oben und unten eine neue Drehung um den Mittelpunkt eingeführt wird und dass sie immer noch in einer meist geraden Linie fliegen würde. Stattdessen ist dies dank seines beträchtlichen Drehimpulses nicht der Fall. Die Hubdifferenz zwischen der Oberseite und der Unterseite erzeugt dann ein Drehmoment, das die Rotationsebene leicht kippt, so dass der Bumerang in einem gekrümmten Pfad durch die Luft fliegt. Dies ist technisch eher als drehmomentinduzierte Präzession oder gyroskopische Präzession bekannt.

Da das hier aufgebrachte Drehmoment durch den kurzen Flug des Bumerangs relativ konstant bleibt und der Drehimpuls ebenfalls relativ konstant bleibt, wird der Bumerang in einem Kegelmuster fliegen; Wenn also richtig geworfen wird und der Wind oder ähnliches nicht zu sehr stört, wird der Bumerang direkt zu Ihnen zurückkehren. Für diejenigen, die keine Erfahrung mit dem Fang der Bumerangs haben und ein relativ schweres werfen, ist dies nicht immer eine gute Sache. 😉

Bonus Fakten:

  • Der Bumerang gilt im Allgemeinen als die erste künstliche Flugmaschine.
  • Frühe australische Siedler glaubten, dass die Bumerangs, die die Ureinwohner trugen, Holzschwerter waren. Erst 1822 wurde das Wort „Bou-Mar-Rang“ mit einer Beschreibung des typischen Bumerangs aufgenommen. Das Wort stammt von den Turuwal-Leuten, die einen zurückkehrenden Bumerang als "Boornarang" bezeichneten.
  • Ein Bumerang wird am besten geworfen, wenn er in einem Winkel von etwa 20 Grad gehalten wird. Werfen Sie es wie einen Baseball, indem Sie es hinter sich lassen und beim Loslassen des Handgelenks schnappen, was dem Bumerang den nötigen Spin verleiht, um wieder zu Ihnen zu kommen.

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