부메랑이 돌아오는 과학적 원리가 궁금합니다.
안녕하세요
바닷가에 가면 남편이 꼭 부메랑을 던져서 가지고 노는데요
이 부메랑이 회전하면서 돌아오는 원리가 과학적으로 설명이 되나요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
부메랑은 둥근 윗면이 반대편보다 공기의 흐름이 빨라 압력의 차이에 의해 날개의 위쪽으로 양력이 생깁니다 수직으로 던진 부메랑은 회전하면서 두 날개에 작용하는 양력의 크기가 다르기 때문에 세차운동이 일어납니다 이 세차운동에 의해 부메랑은 연속적으로 진행 방향이 변화하여 큰 원을 그리며 던진 지점으로 돌아옵니다
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
비행기의 양력은 공기 흐름의 속도가 날개 위와 아래가 다르기 때문에 생깁니다.
만약 부메랑을 진공상태에서 던진다면 돌아오지도 않고 포물선을 그리며 떨어질 것입니다. 양력은 부메랑이 나는 동안 계속 영향을 미치는데 날개가 바나나 모양인 V자형의 부메랑을 생각해 보자면..
수직으로 던져진 부메랑은 회전하는 동안 위팔(부메랑이 날 때 위쪽 날개를 말함)과 아래팔이 공기저항을 받는 정도가 다르며
위팔에서는 회전 방향과 부메랑의 전진 방향이 같아서 빨리 회전하고, 아래팔에서는 반대라서 느리게 회전하죠.
빨리 회전하는 위팔에서는 공기저항을 많이 받기 때문에 빨랐던 속력이 점점 느려지게 됩니다.
즉 수직 회전하던 부메랑의 균형이 깨지면서 옆으로 눕기 시작합니다.
팽이가 꼿꼿이 서서 돌다가 수평에 가깝게 누워서 계속 회전하는 것을 본 적이 있을 것인데..
이와 같은 세차운동이 부메랑에서도 일어나는 것입니다.
수직으로 던져졌던 부메랑이 기울면서 수평 회전을 하다가 더 기울면 전진하던 방향을 바꾸어 원래의 던져진 쪽으로 되돌아오는 것이죠
즉 부메랑이 던진 곳으로 되돌아오는 이유는 부메랑을 관통하는 수평 회전축이 팽이축 처럼 회전하기 때문입니다.
도움 되셨기를...^^