부메랑의 작동 원리

부메랑은 아마도 시행착오 과정을 거쳐 탄생했을 것입니다. 전문가들이 부메랑이 어떻게 발명되었다고 생각하는지 확인하십시오.

우리 대부분이 부메랑을 생각할 때 , 우리는 누군가(아마도 만화 캐릭터일 가능성이 매우 높음)가 바나나 모양의 막대기를 던지는 것을 상상합니다. 이 막대기는 결국 돌아서 던지는 사람의 손으로 바로 돌아옵니다(아마도 다른 만화 캐릭터의 머리를 때린 후). 이 아이디어는 정말 놀랍습니다. 어린 시절 이러한 장치에 대한 우리의 첫 번째 반응은 다음과 같습니다. 이 막대기는 분명히 마법의 힘을 가지고 있습니다! 물론 부메랑을 발견한 사람이나 사람들은 실제로 마법의 막대기를 찾은 것이 아니라 복잡한 물리 법칙의 놀라운 적용을 발견했습니다.

이 기사에서는 부메랑이 작동하도록 하는 물리적 원리를 분석하고, 부메랑이 공중을 날아갈 때 어떤 일이 일어나는지 살펴보고, 부메랑을 던져서 다시 돌아오도록 하는 적절한 방법을 찾을 것입니다. 우리는 또한 부메랑이 처음에 어떻게 생겨났는지 알아보기 위해 부메랑의 역사에 대해 조금 탐구할 것입니다. 부메랑은 과학적 원리의 놀라운 시연이자 혼자서도 즐길 수 있는 멋진 스포츠입니다.

부메랑에 대해 이야기할 때 일반적으로 던지면 되돌아오는 곡선형 장치를 의미하지만 실제로는 두 가지 종류의 부메랑이 있습니다. 귀환 부메랑이라는 우리 모두에게 익숙한 종류 는 특별히 제작된 가벼운 나무 조각, 플라스틱 또는 기타 재료입니다. 전통적으로 이들은 기본적으로 하나의 바나나 모양의 유닛에 함께 연결된 두 개의 날개이지만, 요즘에는 여러 가지 다양한 부메랑 디자인을 찾을 수 있으며 일부는 날개가 세 개 이상 있습니다. 돌아오는 부메랑의 크기는 대부분 1~2피트(30~60cm)이지만 더 크고 작은 종류가 있습니다. 올바르게 던졌을 때 되돌아오는 부메랑은 원형 경로 를 따라 공중을 날아 출발점에 다시 도착합니다.

돌아오는 부메랑은 사냥에 적합하지 않습니다. 조준하기가 매우 어렵고 실제로 목표물을 맞추면 던지는 사람에게 돌아오는 것을 막을 수 있어 설계의 목적을 거의 무시합니다.

돌아오는 부메랑은 돌아오지 않는 부메랑에서 진화했습니다 . 이것들도 구부러진 나무 조각이지만 일반적으로 더 무겁고 더 길며 일반적으로 1미터(3피트) 이상입니다. 돌아오지 않는 부메랑은 가벼운 무게와 특별한 날개 디자인을 가지고 있지 않아 돌아오는 부메랑이 던지는 사람에게 다시 이동하도록 하지만 곡선 모양으로 인해 공중을 쉽게 날 수 있습니다. 돌아오지 않는 부메랑은 조준이 쉽고 빠른 속도로 먼 거리를 이동하기 때문에 효과적인 사냥용 무기 입니다. 기본적으로 백병전에서 사용되는 돌아오지 않는 부메랑 인 배틀 부메랑 과 같은 것도 있습니다 .

내용물

1. 왜 날까요?
2. 왜 다시 돌아올까요?
3. 하나는 어떻게 던지나요?
4. 어떻게 발명 되었습니까?

부메랑과 거의 같은 크기의 직선형 나무 조각을 던지면 중력 이 땅으로 끌어당길 때까지 한 방향으로 계속 돌면서 끝이 뒤집힐 것입니다. 그래서 질문은, 왜 그 나무 조각의 모양을 바꾸면 그것이 공중에 더 오래 머물렀다가 다시 당신에게로 돌아오느냐는 것입니다.

일반 나무 조각과 다른 부메랑을 만드는 첫 번째 점은 직선형 나무 조각이 하나의 단위인 반면, 부메랑에는 최소한 두 개의 구성 부품이 있다는 것입니다. 이렇게 하면 부메랑이 중심점을 중심으로 회전 하여 공중을 이동할 때 움직임이 안정화됩니다. 돌아오지 않는 부메랑은 이 안정화 효과 때문에 직선 스틱보다 던지는 무기가 더 좋습니다. 더 멀리 이동하고 훨씬 더 정확하게 조준할 수 있습니다.

돌아오는 부메랑에는 일반 구부러진 막대기와 약간 다르게 작동하는 특수 구성 요소가 있습니다. 고전적인 바나나 모양의 부메랑은 단순히 두 개의 날개 가 단일 장치로 결합된 것입니다. 이것이 이상한 비행 경로의 핵심입니다.

날개는 약간 기울어져 있고 에어포일 디자인이 있습니다. 비행기 날개처럼 한쪽은 둥글고 다른 쪽은 평평합니다. How Airplanes Work 를 읽었다면 이 디자인이 날개를 들어올린다 는 것을 알고 있을 것 입니다. 공기 입자는 날개의 바닥을 따라 움직이는 것보다 날개의 위쪽에서 더 빠르게 이동하여 기압의 차이를 만듭니다. 날개는 위쪽보다 아래쪽에 더 큰 압력이 있기 때문에 날개가 움직일 때 양력이 있습니다.

다이어그램에서 볼 수 있듯이 두 개의 날개는 프로펠러 의 날개처럼 앞쪽 가장자리가 같은 방향을 향하도록 배열 됩니다. 본질적으로 부메랑은 아무 것도 부착되지 않은 프로펠러에 불과합니다. 비행기 앞이나 헬리콥터 꼭대기에 있는 것과 같은 프로펠러 는 작은 날개에 불과한 날개를 공중에서 회전시켜 앞으로 나아가는 힘을 만들어냅니다. 이 힘은 프로펠러의 중심점인 축 에 작용합니다 . 비행기나 헬리콥터와 같은 차량을 이동하려면 이 축에 부착하기만 하면 됩니다.

클래식 부메랑의 프로펠러 축은 상상에 불과하므로 분명히 아무 것도 붙어 있지 않지만 프로펠러 자체는 날개의 양력의 전진력에 의해 움직입니다. 따라서 부메랑은 회전하면서 프로펠러가 회전하는 비행기가 한 방향으로 움직이는 것처럼 단순히 한 방향으로 날아갈 것이라고 가정하는 것이 합리적일 것입니다. 프리스비처럼 던질 때 수평으로 잡고 있다면 축이 가리키는 방향이기 때문에 앞으로 나아가는 움직임이 위쪽이라고 가정할 것입니다. 부메랑은 헬리콥터가 이륙하는 것처럼 하늘로 날아갈 것입니다. , 회전을 멈추고 중력이 다시 끌어 내릴 때까지. 세로로 들고 있으면부메랑을 던지는 올바른 방법인 던지면 그냥 오른쪽이나 왼쪽으로 날아갈 것 같습니다. 그러나 분명히 이것은 일어나지 않습니다.

다음 섹션에서 우리는 부메랑이 돌아서 당신에게 돌아오는 이유를 알게 될 것입니다.

차량이 완전히 정지한 상태에서 회전하기 시작하는 비행기나 헬리콥터 프로펠러와 달리 부메랑 을 던지면 회전하는 프로펠러 운동과 함께 공중을 나는 운동도 있습니다.

아래 그림에서 스핀의 맨 위에 있는 날개는 결국 던지기의 전진 동작과 같은 방향으로 움직이고 스핀의 맨 아래에 있는 날개는 안으로 움직이는 것을 볼 수 있습니다. 던지는 반대 방향. 즉, 위쪽 날개는 아래쪽 날개와 같은 속도로 회전 하지만 실제로는 더 빠른 속도로 공기를 통과하고 있습니다.

날개가 공기 속을 더 빠르게 이동할 때 더 많은 공기가 그 아래를 통과합니다. 이것은 날개가 증가된 질량을 아래로 밀어내기 위해 더 많은 힘을 가해야 하기 때문에 더 많은 양력으로 해석됩니다. 그래서 마치 누군가가 부메랑의 회전하는 프로펠러 전체를 스핀의 정점에서 계속 밀고 있는 것과 같습니다.

그러나 의자와 같이 위에서 무언가를 밀면 물건이 뒤집어져 바닥에 떨어진다는 것을 모두 알고 있습니다. 회전하는 부메랑의 꼭대기를 누르면 왜 이런 일이 일어나지 않습니까?

자이로스코프 작동 방식 을 읽었다면 여기에서 무슨 일이 일어나고 있는지 이미 짐작했을 것입니다. 바퀴, 비행기 프로펠러 또는 부메랑과 같이 회전하는 물체의 한 점을 누르면 물체가 예상한 대로 반응하지 않습니다. 예를 들어, 물레를 밀 때 바퀴는 마치 90도 떨어진 지점에서 밀었던 것처럼 힘에 반응합니다.당신이 그것을 실제로 밀어 낸 곳에서. 이를 확인하려면 옆에 있는 자전거 바퀴를 굴리고 위쪽을 누르십시오. 바퀴의 앞쪽에 힘이 작용하는 것처럼 바퀴가 왼쪽 또는 오른쪽으로 회전합니다. 회전하는 물체의 경우 누르는 점이 고정되어 있지 않고 축을 중심으로 회전하기 때문입니다! 휠 상단의 한 지점에 힘을 가했지만 해당 지점은 사용자가 적용한 힘을 여전히 느끼고 있는 동안 즉시 휠 앞쪽으로 이동했습니다. 일종의 지연된 반응이 있으며, 이 힘은 실제로 처음 적용된 위치에서 약 90도 정도 떨어진 물체에 가장 강한 영향을 미칩니다.

이 시나리오에서는 힘 의 지점이 바퀴 주위를 회전할 때 바퀴의 반대쪽 끝에 힘을 가하여 힘의 효과의 균형을 맞추기 때문에 바퀴가 약간 회전한 후 빠르게 곧게 펴집니다 . 그러나 바퀴의 상단을 지속적으로 밀면 바퀴의 전면에 일정한 힘이 작용하게 됩니다. 이 힘은 균형을 잡는 힘 보다 더 강할 것이므로 바퀴는 계속 회전하면서 원을 그리게 될 것입니다.

핸들바를 사용하지 않고 자전거 를 조종한 적이 있다면 이 효과를 경험한 적이 있을 것입니다. 당신은 바퀴의 상단이 옆으로 움직이도록 자전거에 무게를 싣지만 모든 자전거 라이더는 자전거가 가만히 서 있을 때처럼 넘어지는 것이 아니라 오른쪽이나 왼쪽으로 회전한다는 것을 알고 있습니다.

이것은 부메랑에서 일어나는 것과 같은 일입니다. 두 날개의 속도 차이로 인한 불균일한 힘 은 회전하는 부메랑의 상단에 일정한 힘 을 가하는데, 이는 실제로 회전의 선두에서 느껴집니다. 그래서 부메랑은 마치 기울어진 자전거 바퀴처럼 끊임없이 왼쪽이나 오른쪽으로 회전하여 원을 그리며 출발점으로 돌아옵니다.

우리가 보았듯이 부메랑이 공중에서 회전할 때 부메랑에 작용하는 몇 가지 힘이 있습니다. 우리는 부메랑이 다음에 의해 영향을 받는다는 것을 알고 있습니다.

따라서 부메랑 비행에는 5가지 변수가 있습니다. 부메랑이 실제로 원을 그리며 출발점으로 돌아오려면 이 모든 힘이 올바른 방식으로 균형을 이루어야 합니다. 이를 위해서는 잘 설계된 부메랑과 정확한 던지기가 필요합니다. 만화에서 부메랑은 모든 작업을 처리하며 거의 모든 사람이 첫 번째 시도에서 부메랑을 되돌릴 수 있습니다. 그러나 부메랑 애호가라면 누구나 지속적으로 좋은 공을 던지는 유일한 방법은 좋은 기술을 연습하는 것이라고 말할 것입니다. 이 섹션에서는 완벽한 던지기를 시작할 수 있도록 기본 사항을 알려드립니다.

두 번째와 세 번째 시도와 마찬가지로 첫 번째 시도는 지상에서 끝날 것이므로 값비싼 손으로 조각한 모델로 배우려고 하지 말고 장난감 가게에서 저렴한 플라스틱 디자인을 구입하십시오. 부메랑은 어려운 기술이지만 연습하는 것은 매우 재미있을 수 있습니다. 부메랑이 실제로 당신에게 다시 와서 완벽하게 잡을 때 그것은 확실히 만족스러운 성취입니다!

부메랑은 작동하는 모든 물리적 힘을 이해하면 완벽하게 이해되지만 초기 사람이 갑자기 갑자기 생각해낸 것은 아닌 것 같습니다. 그렇다면 이 놀라운 발명은 도대체 어떻게 된 것일까요? 인류학자들은 이것이 대부분 시행착오의 문제였다고 생각합니다.

먼저 원시 사냥꾼이 어떻게 돌아오지 않는 부메랑을 생각해 냈는지 생각해 봅시다. 우리는 어느 시점에서 사람들이 주변에서 발견한 돌과 막대기를 조잡한 도구로 사용하기 시작했다는 것을 알고 있습니다. 아주 초기의 발명품 중 하나는 클럽이었습니다. 클럽은 무언가 또는 누군가를 때리는 막대기에 불과합니다. 누군가를 때리기 위해 곤봉을 던지는 것은 이 기본 도구의 약간의 확장일 뿐이므로 이것이 곤봉의 일반적인 사용이라고 가정하는 것은 무리가 아닙니다.

자연에는 부메랑처럼 곡선으로 휘어진 막대기가 많은데 사람들은 아마 이런 막대기를 늘 던졌을 것이다. 막대기의 두 가지의 안정화 동작으로 인해 이러한 종류의 막대기는 더 오래 높이 유지되고 원하는 방향으로 보내기가 더 쉬웠을 것입니다. 원시 인간은 이것을 알아차렸고, 그래서 그들은 목표물에 곤봉을 던지고 싶을 때 특히 구부러진 막대기를 찾기 시작했습니다. 그런 다음 그들은 최고의 곡선 스틱(가늘고 긴 것이 더 효과적임)을 선택하기 시작했고 곧 스틱을 사용자 지정하여 먹이를 잡는 데 특히 적합했습니다. 돌아오지 않는 부메랑은 전 세계에서 발견되었습니다. 폴란드에서 발견된 유물 중 가장 오래된 것으로 알려진 돌아오지 않는 부메랑은 약 20,000년 전의 것입니다.

전문가들은 사람들이 처음으로 귀환 부메랑을 개발한 시기와 장소를 정확히 알지 못하지만 일반적으로 호주 원주민 이 이 부메랑을 발명한 것으로 인정됩니다. 원주민 은 사냥에서 광범위하게 카일리 라고 부르는 비돌아오지 않는 부메랑을 사용 했으며 , 이론에 따르면 한 명 이상의 원주민이 부메랑의 특정 모양을 가진 카일리를 사용하고 그것이 호를 그리며 이동하는 것을 알아차렸다는 것입니다. 이것은 순전히 우연일 수도 있고 설계 실험의 결과일 수도 있습니다. 한 가지 이론은 원주민 사냥꾼이 새가 하늘을 나는 동안 뚜렷한 V자 모양으로 날개를 잡고 있는 것을 보았기 때문에 더 각진 곡선으로 더 작은 카일리를 만들었다는 것입니다.

새로운 발견의 놀라운 비행 패턴은 먹이를 잡는 데 그다지 도움이 되지 않았습니다. 실제로는 정확하게 조준하기가 더 어렵습니다. 하지만 물론 정말 멋졌습니다. 분명히 원주민들은 단순한 즐거움을 위해 부메랑 디자인과 던지기 기술을 완성했으며, 그 이후 부메랑은 주로 스포츠 장비로 사용되었습니다. 표준 게임은 누가 부메랑을 가장 멀리 던지고 돌아올 때 그것을 잡을 수 있는지 보는 것입니다. 그러나 부메랑은 사냥에 제한적으로 사용되었습니다. 원주민들은 나무에 그물을 치고 매를 부르면서 부메랑을 공중으로 던졌습니다. 이것은 새 떼를 놀라게 하여 그물 속으로 날아가게 할 것이었습니다.

부메랑은 실제로 최초의 인공 비행 기계이며 비행기 , 헬리콥터 , 소형 연식 비행선 , 심지어 우주 왕복선 의 직접적인 전신입니다 ! 나무 덩어리가 복잡한 물리학 원리를 그렇게 효과적으로 사용할 수 있다는 것이 놀랍습니다. 무슨 일이 일어나고 있는지 이해할 때까지는 정말 마술처럼 보일 정도로 놀랍습니다. 부메랑은 물리학에 관심이 있는 모든 사람에게 훌륭한 학습 도구이며 역사상 가장 놀라운 장난감 중 하나입니다!

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최초 발행일: 2000년 11월 2일

부메랑이 돌아온다?

부메랑은 무엇에 사용됩니까?

부메랑을 발명한 사람은?

부메랑은 무슨 뜻인가요?

부메랑은 어떻게 던지나요?

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