البومرانج (لقوى والدوران التي تجعل العصا تعود إليك)
المؤلف:
جير ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص252
2025-07-29
523
لماذا يرتد البومرانج؟ بعض عصي البومرانج قد تقوم بجولة دائرية لمسافة 200 متر، وبعضها يمكن أن تقوم بعدة دورات قبل الهبوط. حيث تلقى عصا البومرانج وسطحها شبه عمودي؛ فلماذا يميل السطح للأسفل عادةً أثناء الطيران؟ لعصي قطع البومرانج أشكال متعددة إلى جانب شكلها التقليدي الذي يُشبه الموزة المحنية. فهل من الممكن أن تصبح عصا مستقيمة عصا بومرانج؟
الجواب: يُشبه ذراعا البومرانج الجناح الحامل التقليدي (الشكل المميز لجناح الطائرة قديمة الطراز. إن الحافة الأمامية كليلة فتخترق الهواء والحافة الخلفية أرفع والسطح العلوي مُحدَّب والسطح الخلفي مسطح وعندما يطير البومرانج، يغير هذا الجناح الحامل اتجاه الهواء المار ونتيجة لذلك يرتفع البومرانج في الاتجاه المعاكس. كي تلقي البومرانج بيدك اليمنى أمسكه أولا بالقرب من رأسك مع جعل السطح المحدب مواجها لك وجعل سطح البومرانج مائلا قليلا إلى اليمين على المستوى العمودي. بعد ذلك مُدَّ ذراع القذف للأمام سريعًا مُحركا يذك بقوة حول معصمك. عندئذ تنشأ قوة رفع على البومرانج إلى أعلى وإلى يسارك والجزء العلوي من القوة هو ما يُبقي البومرانج طائرا.
يعتمد حجم قوة الرفع الواقعة على ذراع البومرانج على سرعة مرور الهواء بالذراع. ونظرًا لأن الذراع العلوية تلف دائما للأمام في نفس اتجاه طيران البومرانج نفسه) والذراع السفلية تلف للخلف، فإن قوة الرفع على الذراع العلوية تكون أكبر دائما من تلك الواقعة على الذراع السفلية.
نظرا لوجود قوة رافعة إلى أعلى على الذراع العلوية فإنها تَخْلُق، على مسافة من مركز البومرانج، عزم دوران يحاول لف سطح البومرانج. ولأن البومرانج يدور سريعا، فإن عزم الدوران يلف المحور الذي يدور حوله البومرانج بحيث يُشير المحور نحوك أكثر، وترى قدرًا أكبر من الوجه العلوي للبومرانج. مع دوران البومرانج ينحني مسار طيرانه، والنتيجة مسار منحن يجعل البومرانج يعود إليك.
ويمكن تحويل العصا المستقيمة إلى بومرانج إذا أُلقيت بالطريقة التي يلقى بها البومرانج. يكون الدوران المبدئي حول المحور القصير المار بالمركز غير مستقر، ويتحول الدوران إلى المحور الطويل الممتد على طول العصا هذا التحول يعيد توجيه العصا، لكن الاتجاه الذي تدور حوله العصا لا يتغير. وأثناء طيران العودة يغير الدوران اتجاه تيار الهواء العابر إلى الأسفل، وهذا يؤدي إلى رفع العصا.
الاكثر قراءة في الميكانيك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
