потоку повітря різна - через обертання і поступального руху бумеранга крило, яке в даний момент знаходиться зверху, летить назустріч повітрю, створюючи велику підйомну силу, ніж нижнє. Різниця цих сил (помножена на плече) утворює крениться момент, який прагне «укласти» бумеранг на бік.
Однак завдяки обертанню бумеранг стає своєрідним гіроскопом з досить значним моментом інерції. А «укласти» гіроскоп на бік не так-то просто - він при цьому відчуває гіроскопічну прецессию, яка і повертає вісь обертання, при цьому траєкторія польоту являє собою петлю. Ближче до кінця траєкторії бумеранг лягає на бік. Відбувається це через те, що центр ваги снаряда не збігається з точкою докладання підйомної сили (вона розташована трохи вище і попереду). Сила тяжіння і підйомна сила утворюють момент, «приподнимающий» передній край бумеранга вгору. Однак гіроскоп знову починає чинити опір, що виникає прецесія укладає бумеранг на бік, і він фінішує в горизонтальному положенні, плавно знижуючись подібно вертолітному пропелеру в режимі авторотації.
4.5 Фізичне обгрунтування повернення бумеранга
На бумеранг, що обертається з кутовою швидкістю? і має момент інерції I, діє момент імпульсу L.
Момент сили (крутний момент, обертальний момент) - похідна за часом від моменту імпульсу,
Напрям вектора моменту імпульсу визначають за правилом правої руки: якщо уявити, що ми взяли тіло в праву руку і обертаємо його в напрямку, куди вказують чотири пальці, то відстовбурчений великий палець покаже в ту сторону, куди спрямований момент імпульсу при такому обертанні.
У випадку з бумерангом вектор моменту імпульсу спрямований до людини (на малюнку вид зверху), а вектор моменту сили (за тим же правилом) - назад.
У кожен момент часу векторна сума L і? L визначає новий напрямок бумеранга, змушуючи його рухатися по колу, і, в підсумку, бумеранг повертається у вихідну точку.
Висновок
Метальна зброя є дуже важливим видом зброї, тому що завдяки своїм властивостям воно дозволяє наносити шкоди противнику на досить великій відстані. В основі принципів дії різних видів метальної зброї лежать фізичні закони: закон Гука і закон важеля (цибуля, рогатка, баліста, катапульта), закони динаміки Ньютона і закони кінематики і динаміки обертального руху тіла (Болас, праща, сюрікен), принцип Бернуллі і Гіроскопічна прецессия (бумеранг, чакра), закони аеродинаміки (ніж, дротик) і т.д.
Всього в даній роботі було розглянуто 23 метальних механізму. Більш докладно розглянуто пристрій і принцип дії бумеранга.
Список літератури
1.Zhiming Darren Tan. The Physics of Boomerangs / / Massachusetts Institute of Technology. 2013: blossoms.mit.edu/videos/lessons/physics_boomerangs.
2.Зоріч А. Артилерія римської сухопутної армії / / XLegio: військово-історичний портал античності та середніх віків. 2000
URL: xlegiothrowing-machines/antiquity/roman-artillery.
3.Мамонтов ...
