ブーメランはおそらく試行錯誤の過程で生まれました。専門家がブーメランが発明されたとどのように考えているかをご覧ください。
私たちのほとんどがブーメランについて考えるとき、誰か（おそらく漫画のキャラクター）がバナナの形をした棒を投げ、それが最終的に向きを変えて投げる人の手に戻ってくることを想像します（おそらく頭の中で別の漫画のキャラクターを打った後）。このアイデアは単純に驚くべきものであり、子供の頃、そのようなデバイスに対する私たちの最初の反応は次のとおりでした。このスティックは明らかに魔法の力を持っています！もちろん、ブーメランを発見した人は実際には魔法の棒を見つけていませんでしたが、彼らはいくつかの複雑な物理法則の驚くべき適用に出くわしました。
この記事では、ブーメランを機能させる物理的原理を分析し、ブーメランが空を飛ぶときに何が起こるかを確認し、ブーメランを投げて戻ってくる適切な方法を見つけます。また、ブーメランの歴史を少し掘り下げて、そもそもブーメランがどのようにして生まれたのかを見ていきます。ブーメランギングは、科学の原理の驚くべきデモンストレーションであると同時に、一人で楽しむことができる素晴らしいスポーツです。
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私たちがブーメランについて話すとき、私たちは通常、あなたがそれらを投げたときにあなたに戻る湾曲した装置を意味しますが、実際には2つの異なる種類のブーメランがあります。私たちがよく知っている種類のブーメランは、特別に細工された軽量の木材、プラスチック、またはその他の素材です。伝統的に、これらは基本的に1つのバナナの形をしたユニットで一緒に接続された2つの翼ですが、最近では3つ以上の翼を持ついくつかの異なるブーメランデザインを見つけることができます。ほとんどの戻ってくるブーメランは、直径が1〜2フィート（30〜60 cm）ですが、種類は大きくなり、小さくなります。正しく投げられると、戻ってきたブーメランは円形の経路で空中を飛行し、出発点に戻ります。
ブーメランを返すことは狩猟には適していません-狙うのは非常に難しく、実際にターゲットを打つと、スローワーに戻ることができなくなり、デザインの目的がほとんど損なわれます。
戻るブーメランはのアウト進化非帰国ブーメラン。これらも湾曲した木片ですが、通常は重くて長く、通常は直径3フィート（1メートル）以上です。戻りのないブーメランは、軽量で特別な翼のデザインを備えていないため、戻りのブーメランはスローアーに戻りますが、湾曲した形状により、空中を簡単に飛ぶことができます。戻ってこないブーメランは、狙いを定めやすく、高速でかなりの距離を移動するため、効果的な狩猟用武器です。バトルブーメランのようなものもあります。これは基本的に、白兵戦で使用される逆戻りしないブーメランです。
- なぜ飛ぶのですか？
- なぜ戻ってくるのですか？
- どうすれば投げることができますか？
- それはどのように発明されましたか？
なぜ飛ぶのですか？
ブーメランとほぼ同じサイズのまっすぐな木片を投げると、重力が地面に引っ張るまで、一方向に回転し続けます。だから問題は、なぜその木片の形を変えると、それが空中に長く留まり、あなたに戻ってくるのですか？
ブーメランが通常の木片と異なる最初の点は、少なくとも2つの構成部品があるのに対し、真っ直ぐな木片は1つのユニットしかないことです。これにより、ブーメランが中心点を中心に回転し、空中を移動するときの動きが安定します。戻ってこないブーメランは、この安定化効果のため、ストレートスティックよりも優れた投擲武器です。それらはより遠くまで移動し、はるかに高い精度で狙うことができます。
戻ってくるブーメランには、通常の曲がった棒とは少し異なる動作をする特殊なコンポーネントがあります。古典的なバナナの形をしたブーメランは、2つの翼が1つのユニットに結合されているだけです。これが奇妙な飛行経路の鍵です。
翼はわずかに傾いて設定されており、翼型のデザインになっています。飛行機の翼のように、片側が丸く、反対側が平らです。飛行機のしくみを読んだら、この設計が翼の揚力を与えることを知っています。空気粒子は、翼の下部に沿って移動するよりも翼の上部を移動する方が速く、気圧に差が生じます。翼の上よりも下の方が圧力が高いため、翼が動くと揚力があります。
図からわかるように、2つの翼は、プロペラのブレードのように、前縁が同じ方向を向くように配置されています。本質的に、ブーメランは何にも取り付けられていない単なるプロペラです。飛行機の前部やヘリコプターの上部にあるようなプロペラは、小さな翼であるブレードを空中で回転させることによって前進力を生み出します。この力は、プロペラの中心点である軸に作用します。飛行機やヘリコプターのように乗り物を動かすには、この軸に取り付けるだけです。
古典的なブーメランのプロペラ軸は架空のものであるため、明らかに何にも取り付けられていませんが、プロペラ自体は翼の揚力の前進力によって動かされます。したがって、回転するプロペラを備えた飛行機が一方向に移動するのと同じように、ブーメランは回転するときに一方向に飛ぶだけであると想定するのが妥当です。フリスビーの場合のように、投げるときに水平に持っていた場合、軸が指している方向であるため、前進運動が上向きになると想定します。ブーメランはヘリコプターが離陸するように空に飛び上がります。 、回転が止まり、重力によって再び引き下げられるまで。縦に持った場合ブーメランを投げるのにふさわしい方法で投げると、右か左に飛んでいくようです。しかし、明らかにこれは何が起こるかではありません。
次のセクションでは、ブーメランが回転して戻ってくる理由を説明します。
なぜ戻ってくるのですか？
飛行機やヘリコプターのプロペラは、車両が完全に静止しているときに回転を開始しますが、ブーメランを投げると、回転するプロペラの動きに加えて、空を飛ぶ動きもあります。
下の図では、スピンの一番上にある翼がスローの前進運動と同じ方向に移動し、スピンの一番下にある翼が移動していることがわかります。スローの反対方向。これは、上部の翼が下部の翼と同じ速度で回転している間、実際にはより速い速度で空中を移動していることを意味します。
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翼が空中をより速く移動すると、より多くの空気がその下を通過します。これは、翼が増加した質量を押し下げるためにより多くの力を加えなければならないため、より多くの揚力に変換されます。つまり、誰かが常にブーメランの回転するプロペラ全体をスピンの上部に押し込んでいるようです。
しかし、椅子など、何かを上から押すと、物をひっくり返して地面に倒れることは誰もが知っています。回転するブーメランの上を押すと、なぜこれが起こらないのですか？
ジャイロスコープのしくみを読んだことがあれば、ここで何が起こっているのかをすでに推測しているかもしれません。ホイール、飛行機のプロペラ、ブーメランなど、回転しているオブジェクトの1点を押すと、オブジェクトは期待どおりに反応しません。たとえば、スピニングホイールを押すと、90度離れた位置で押したかのようにホイールが力に反応します。実際に押したところから。これを確認するには、横に自転車の車輪を転がして、上部を押します。ホイールの前部に力が作用しているかのように、ホイールは左または右に回転します。これは、回転するオブジェクトでは、押すポイントが静止しておらず、軸を中心に回転しているためです。ホイールの上部のポイントに力を加えましたが、そのポイントは、加えた力をまだ感じている間に、すぐにホイールの前に移動しました。ある種の遅延反応があり、力は実際には、最初に適用された場所から約90度離れたオブジェクトに最も強い影響を及ぼします。
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このシナリオでは、力のポイントがホイールの周りを回転すると、ホイールの両端に力が加えられ、力の効果のバランスがとれるため、ホイールはわずかに回転した後すぐにまっすぐになります。しかし、常にホイールの上部を押すと、ホイールの前部に一定の力が作用し続けます。この力は平衡力よりも強いので、ホイールは回転し続け、円を描いて移動します。
ハンドルバーを使用せずに自転車を操縦したことがある場合は、この効果を経験したことがあります。自転車の重量をシフトして、ホイールの上部が横に移動しますが、すべての自転車ライダーは、自転車が静止している場合のように転倒せず、代わりに右または左に曲がることを知っています。
これはブーメランで起こっているのと同じことです。2つの翼の間の速度の違いによって引き起こされる不均一な力は、回転するブーメランの上部に一定の力を加えます。これは、実際には回転の先頭側で感じられます。つまり、傾いた自転車の車輪のように、ブーメランは常に左または右に回転しているため、円を描いて移動し、開始点に戻ります。
どうすれば投げることができますか？
これまで見てきたように、ブーメランが空中を回転するときに、ブーメランに作用する力がいくつかあります。ブーメランは次の影響を受けることがわかっています。
- 力重力
- プロペラの動きによって引き起こされる力
- あなたの投げる力
- 翼の不均一な速度によって引き起こされる力
- エリア内の風の力
したがって、ブーメラン飛行には5つの変数が関係しています。ブーメランが実際に円を描いて移動し、開始点に戻るには、これらすべての力のバランスを適切にとる必要があります。これを実現するには、適切に設計されたブーメランと正しいスローが必要です。漫画では、ブーメランがすべての作業を処理し、ほとんどの人が最初の試行でブーメランを戻すことができます。しかし、ブーメラン愛好家なら誰でも、一貫して良いスローを行う唯一の方法は、良いテクニックを練習することだと言うでしょう。このセクションでは、スローを完成させるための基本を説明します。
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- 上の図に示すように、肘と呼ばれるVポイントを手前に向け、平らな面を外側に向けて、ブーメランを持ちます。軽いピンチのようなグリップで、下の翼の端にあるブーメランを持ちます。このブーメランは右利きの人向けに設計されています。右手で正しく握ると、湾曲したエッジが左側になり、上翼の前縁が反対側を向きます。左手で投げても、おそらく戻ってこないでしょう。左利きの場合は、必ず左利きのブーメランを入手してください。これは、この図のブーメランの鏡像です。コロラドブーメランさまざまなブーメランスタイルを販売しており、すべてのモデルが左利き用バージョンで入手可能であると同社は述べています。左手で投げる場合は、曲がった側を右に向けて、ブーメランを左に傾けるように持ちます。右利きのブーメランは反時計回りの円を描き、左利きのブーメランは時計回りの円を描きます。
- 風がブーメランをコースから外れないようにするには、ブーメランを風の方向から片側に約45〜50度の位置に向ける必要があります（風に向かって立ち、時計回りまたは反時計回りに約45度回転します）。図に示すように、風の強さに応じてブーメランの位置を調整します。
- ブーメランを握り、風に対して向きを変えたら、ブーメランを後ろに戻し、野球を投げているかのように前にスナップします。ブーメランを放すときに手首をスナップして、手首をしっかりと回転させることが非常に重要です。スピンはブーメランスローで最も重要なことです-それがブーメランをカーブしたパスで移動させるものです。
- ブーメランを垂直に投げると、スピン上部の不均一な力で軸が徐々に下に傾くので、フリスビーのように水平に横になって戻ってくるはずです。しかし、片手でそれを捕まえようとしないでください-回転するブレードは本当にあなたを傷つける可能性があります。戻ってきたブーメランを捕まえる安全な方法は、両手で拍手することです。ブーメラン、特に重いモデルで遊ぶときは常に注意してください。ブーメランを投げるときは、常に目を離さないでください。そうしないと、戻ってきたときにぶつかる可能性があります。その経路を見失った場合は、それがどこにあるかを理解しようとするのではなく、頭をかがめて覆ってください。ブーメランは大きな力で素早く動きます。
あなたの最初の試みはおそらくあなたの2番目と3番目と同様に地面に行き着くでしょう、それで高価な手彫りのモデルで学ぼうとしないでください-おもちゃ屋で安いプラスチックのデザインを手に入れてください。ブーメランジングは難しいスキルですが、練習するのはとても楽しいことがあります。ブーメランが実際にあなたに戻ってきて、あなたがそれを完璧に捕まえるとき、それは確かに満足のいく成果です！
それはどのように発明されましたか？
ブーメランは、作業中のすべての物理的な力を理解すれば完全に理にかなっていますが、初期の人間が突然思いついたものではないようです。では、いったいどうやってこの驚くべき発明が生まれたのでしょうか？人類学者は、それはほとんど試行錯誤の問題であったと信じています。
最初に、原始的なハンターがどのようにして戻ってこないブーメランを思いついたのかを考えてみましょう。ある時点で、人々は自分の周りで見つけた岩や棒を粗い道具として使い始めたことを知っています。非常に初期の発明の1つはクラブでした。これは、何かまたは誰かにぶつけただけの棒です。クラブを投げて誰かを殴るのは、この基本的なツールのほんの少しの延長であるため、これがクラブの一般的な使用法であると考えるのは簡単ではありません。
自然界には、ブーメランのように曲がっている棒がたくさんあり、人々はおそらくこの種の棒をいつも投げていました。スティックの2つの枝が安定する動きがあるため、この種のスティックはより長く空中に留まり、目的の方向に送るのが簡単でした。原始的な人間はこれに気づいたので、彼らは彼らが彼らの目標にクラブを投げたいと思ったときに特に曲がった棒を探し始めました。それから彼らは最高の湾曲したスティックを選択し始め（より細い、より長いものがよりうまくいく）、すぐにスティックをカスタマイズしたので、彼らは獲物を倒すのに特に適していました。戻ってこないブーメランは世界中で発見されています。ポーランドで見つかった遺物である、最も古くから知られている返還されないブーメランは、約2万年前にさかのぼります。
専門家は、人々がいつどこでブーメランを返すのかを最初に開発したかどうかはよくわかりませんが、オーストラリアのアボリジニは一般的にこの発明の功績が認められています。アボリジニは、狩猟で広くカイリーと呼ばれる、戻ってこないブーメランを使用しました。理論では、ある時点で、1人以上のアボリジニがブーメランの特定の形状のカイリーを使用し、弧を描いて移動していることに気づきました。これは純粋な事故であったか、設計実験の結果であった可能性があります。ある理論では、アボリジニのハンターは、鳥が空中を舞い上がるときに翼をはっきりとしたV字型に保持していることに気付いたため、より角度のある曲線で小さなカイリーを作りました。
新しい発見の驚くべき飛行パターンは、獲物を倒すのにあまり役立ちませんでした-それは実際に正確に狙うのを難しくしました-しかし、もちろん、それは本当にクールでした。明らかに、アボリジニはブーメランのデザインと投げ技をそのシンプルな楽しみのために完成させ、それ以来、ブーメランは主にスポーツ用品として使用されてきました。標準的なゲームは、誰がブーメランを最も遠くに投げることができ、それでもその戻り時にそれを捕まえることができるかを確認することです。しかし、ブーメランは狩猟での使用が制限されていました。アボリジニは木に網を張り、鷹の鳴き声を上げながらブーメランを空中に放り投げました。これは鳥の群れを怖がらせるので、彼らは網に飛び降りるでしょう。
ブーメランは実際には最初の人工飛行船であり、飛行機、ヘリコプター、飛行船、さらにはスペースシャトルの直接の前身です！木の塊が物理学の複雑な原理をこのように効果的に利用できることは驚くべきことです-何が起こっているのかを理解するまでは本当に魔法のように見えるほど驚くべきことです。ブーメランは、物理学に興味のある人にとって素晴らしい学習ツールであり、確かに歴史上最も注目に値するおもちゃの1つです。
詳細については、次のページのリンクを確認してください。
初版：2000年11月2日
