Принцип польоту бумеранга, як виготовити бумеранг

Кілька слів про політ бумеранга. Який би форми не були ці вироби, вони поділяються на два види: повертаються і неповернутих. За зовнішнім виглядом їх майже неможливо відрізнити один від одного. Як правило, повертається бумеранг легше, а кут між його плечима гостріший. Довжина цього виду бумеранга 250-750 мм, ширина 30-50 мм, товщина до 15 мм. Кут між плечима змінюється від 80 до 140 °, маса становить близько 700 м Кращі зразки неповернутих бумеранга пролітають 180 м, піднімаючись на висоту до 15 м.

Які сили діють на бумеранг, кинутий горизонтально і обертається у вертикальній площині? Через несиметричності профілю плечей (рис. 1) у нього, як і у крила літака, виникає підйомна сила F. Крім того, на плече бумеранга діє ще сила опору повітря Q, яка прагне розвернути його. Величина кожної з цих сил пропорційна квадрату швидкості, і зрозуміло, що вони не рівні, якщо розглядати два плеча. У верхній точці швидкість польоту бумеранга V складається зі швидкістю обертання U, а в нижній віднімається.

Таким чином, бумеранг відчуває дію не тільки сили, але й моменту М, від сил F1 і F2 прагне розвернути його навколо горизонтальної осі. Але цього переміщення в дійсності не відбувається, тому що бумеранг, дуже швидко обертаючись, набуває стійкість дзиги або дзиги. Як і у дзиґи, якщо прикласти до неї збурює момент, у бумеранга виникає момент реакції М2.

Мал. 1 Сили, що діють на бумеранг- його види-траєкторія польоту і креслення

Часто площину бумеранга, що займає майже вертикальне положення на початку польоту, в кінці шляху стає горизонтальною. Це пояснюється тим, що момент М1 змушує бумеранг весь час повертатися, а момент М2 як би укладає його. Взаємодією двох моментів і пояснюється настільки складна траєкторія польоту. Якщо бумеранг запустити з удвічі більшою швидкістю, то швидкість нахилу його площині також збільшиться вдвічі. В результаті бумеранг опише майже таку ж криву. Отже, діаметр її не залежить ні від швидкості обертання бумеранга, ні від його початкової швидкості. Таким чином, довжина шляху моделі - величина майже постійна. Параметри орбіти пропорційні моменту інерції, який тим менше, ніж легше бумеранг. Тому, щоб при випробуваннях в кімнаті він описував малу орбіту, його потрібно виготовити з паперу.

Зробіть паперовий бумеранг з довжиною кожного плеча по 50 мм, шириною 10 мм і затисніть його під нігтем великого пальця, як показано на малюнку. Якщо тепер клацнути по верхньому кінця моделі, вона полетить метрів на п`ять, плавно опише криву і повернеться назад.

Більш далекобійні бумеранги краще робити з багатошарової фанери або картону. Такий бумеранг беруть правою рукою за один з кінців і трохи нахиляють вліво опуклу, сторону, обидва кінці моделі направляють вперед або назад. Кидати його потрібно вперед або трохи вгору, змусивши швидко обертатися. Для цього різко сповільнюється заключна фаза кидка. При польоті бумеранга спочатку здається, що він летить прямо, але незабаром його траєкторія відхиляється вліво, а часто і вгору. Потім він робить широку, майже округлу петлю і повертається до місця запуску. Точність повернення в значній мірі залежить від майстерності метальника.

Відео: Бумеранг з паперу - Літає і повертається

Як виготовити бумеранг.
Подивіться ще раз на малюнок 1. На ньому внизу представлений один з найбільш поширених повертаються бумерангів.

Візьміть аркуш цупкого паперу і нанесіть на нього сітку зі стороною квадрата, яка дорівнює 50 мм. Сторона бумеранга, звернена до читача, - опукла. Ретельно перенесіть контури моделі з малюнка і виріжте. Ви отримали шаблон. Симетрію плечей перевірте, перегнув його по лінії OA. Контури плечей повинні повністю збігтися. Кращий і, мабуть, найдоступніший матеріал для виготовлення бумеранга - тонка фанера.

Відео: Як зробити бумеранг з паперу

Гумовим клеєм приклейте шаблон на лист фанери так, щоб зовнішні шари фанери були перпендикулярні осі OA. Лобзиком виріжте контури плечей бумеранга. Вся подальша обробка проводиться тільки з одного боку, зазначеної на малюнку. Інша сторона повинна залишитися плоскою. За допомогою плоского напилка і штангенциркуля добийтеся плавного зменшення товщині від середини до кінців. Зробивши це, займіться профілюванням. Це, мабуть, найвідповідальніша частина роботи. Виріжте з жерсті або тонкої фанери контршаблони для кожного перетину, зазначеного на малюнку. Профілювання виконайте за допомогою напівкруглого і плоского напилків, а потім всю поверхню зачистите шкіркою. Всі гострі кромки округлятимете. Поверхня кожного з плечей обробіть ретельно, від цього будуть залежати льотні якості бумеранга.

Частіше перевіряйте контршаблони правильність одержуваних перетинів на просвіт. Дуже важливо також ретельно збалансувати бумеранг. Для цього підвісьте його на нитці, прикріпивши її на перетині OA: жодне з плечей не повинно переважувати. Якщо одне плече виявиться важче іншого, необхідно встановити причину. Це може бути викликано або неправильної обробкою, або неоднорідністю фанери. У першому випадку рівноваги домагаються підпилюванням тяжчого плеча, у другому - шляхом закладення в край легкого плеча невеликий свинцевою заклепки. Місце закладення необхідно ретельно зрівняти з площиною плеча.

Попереджаємо: літаючий бумеранг становить небезпеку не тільки для самого кидає, а й для оточуючих. Найкраще запускати його на великий, відкритому майданчику або галявині, видаливши глядачів на якомога більшу відстань. Щоб модель була краще видно, нанесіть на плечі яскраві смуги різних кольорів. Необхідну водостійкість їй можна надати, покривши поверхню плечей безбарвним лаком.

Готовий бумеранг кілька разів пофарбуйте яскравою масляною або емалевою фарбою.