Kérdés: Mik a bumeráng mozgását leíró egyenletek?
KT


Válasz: A bumeráng mozgását a körülötte áramló levegõ nyomásviszonyai határozzák meg. Az áramló levegõ mozgását egy szabálytalan test körül leírni felettébb nehéz. (Az áramvonalas autókarosszériák tervezésénél is inkább modelleznek).

A bumerángot Ausztráliában és India egyes területein használták. A harcra vagy vadászatra alkalmazott bumeráng nem tér vissza, a visszatérõ bumeráng ezeken a vidékeken is inkább játékszer volt.

A bumeráng repülésében nem a jellegzetes bumeráng alak, hanem a bumeráng keresztmetszete és az elhajítás módja játszik döntõ szerepet. (S, T, Y, X, V alakú “bumerángok” is visszajönnek, ha a keresztmetszetük megfelelõ, s megfelelõen dobják el õket.)

A bumerángok keresztmetszete a repülõgépek szárnykeresztmetszetéhez hasonlít, vagyis az egyik oldaluk domború, a másik homorú vagy egyenes. A domború oldal mentén gyorsabban áramlik a levegõ (mert nagyobb utat tesz meg a bumeráng mentén), mint a másik oldalon. Ahol a levegõ gyorsabban áramlik, ott a Bernoulli-törvény értelmében nyomása kisebb, s így a nyomáskülönbség miatt a homorú oldal felõl a domború oldal felé ható erõ ébred. A bumerángot függõleges síkban hozzák forgásba úgy, hogy a felsõ vége a haladás irányába forogjon. Az elõbb leírt erõ magyarázza a bumeráng pályájának domború oldal irányába történõ elcsavarodását, ugyanakkor nem következik belõle a bumeráng síkjának kezdeti függõleges helyzetbõl való elfordulása. Ennek az elfordulásnak magyarázata a következõ:

A bumeráng nemcsak halad, hanem forog is. Így az alsó végének és a felsõ végének más a levegõhöz viszonyított sebessége. Mivel a felsõ vég sebességének iránya egybeesik a bumeráng haladási irányával, ezért a felsõ véghez képest a levegõ gyorsabban áramlik. Így a nyomáskülönbségbõl fakadó (domború oldal felé térítõ) erõ itt nagyobb lesz, mint az alsó végnél (itt ellentétes a forgás haladás iránya). Tehát a bumeráng felsõ és alsó ágában is a bumeráng pályát domború oldal felé elcsavaró erõ ébred, csakhogy ez az erõ fent nagyobb, mint lent, s így miközben a bumeráng pályája a domború oldal felé fordul, a bumeráng síkja (az erõk forgatónyomatéka miatt) a kezdeti függõleges helyzetbõl, fölülrõl lefelé kibillen.
 

Horányi Gábor



Vissza a kérdésekhez