Исследовательская практическая работа "Бумеранг"
опыты и эксперименты (физика, 8 класс) по теме

Исследовательская практическая работа:

Бумеранг

Бухалова Марина  Николаевна, учитель физики                    

Рабочеостровск Кемского района Республики Карелия

 2013 – 2014 учебный год

Оглавление

1.Введение

         Бумеранг (англ. boomerang) -  холодное оружие, деревянная метательная палица, чаще серповидной формы. Среди множества вещей, пришедших к нам из глубокой древности, таких, как колесо, топор, стрела, бумеранг занимает особое место. Это оригинальное оружие – самое совершенное произведение техники первобытного человека – долгое время вызывало удивление учёных.

1. Актуальность выбора темы проекта.

Бумеранг- это эффективное снятие стресса, создание положительного эмоционального настроя, поддержание гибкости позвоночника, формирование осанки, предотвращение развития остеохондроза и гиподинамии, комплексная координация движений тела, развитие глазомера, расширение бокового поля зрения, аккомодация глаза, развитие чувства траекторных движений объекта, повышение скорости реакции, формирование образно-зрительного восприятия пространства, тренинг концентрации внимания.

Странные, запутанные фигуры, описываемые бумерангом в воздухе, способны озадачить каждого. А как же объяснить его поведение?                                                   1.2 Цели и задачи исследовательской работы

Цель работы:

поиск ответа на вопрос: «Всегда ли возвращается бумеранг?

      Задачи работы:

• изучить физические особенности полета бумеранга, используя различные источники информации;
• изготовить и испытать бумеранг

1. Теоретический материал.

2. Бумеранг. История создания.

Бумеранг — особый метательный снаряд, обладающий свойством описывать при полете своеобразные кривые или лететь по замысловатой траектории.

Бумеранг широко известен в силу своего свойства возвращения назад, к месту, с которого был произведён бросок. В действительности этим свойством обладают далеко не все бумеранги, да и реализуется оно только при надлежащем умении и с непременным учётом силы и направления ветра.

Физические рекордные характеристики полета:

• дальность прямого полета 114 м,
• общая протяженность траектории около трети километра,

• максимальная длительность полета бумеранга – 50,8 с

Бумеранг был распространен у австралийских племен, в Юго-Восточной Азии, Южной Индии, Древнем Египте, у индейцев Мексики.

Появился бумеранг у аборигенов — коренных жителей Австралии. Вначале это была обыкновенная палка. Мужчины, отправляясь на охоту за птицами или другой мелкой дичью, брали с собой бумеранги различной формы. Крутясь над землей, он летел со страшным свистом, вспугнутые птицы взлетали и запутывались в сетях.

В истории бумеранга было три крупных периода:

«Бронзовый век» – когда люди научились обрабатывать дерево и вырезать из него двухлопастные бумеранги для охоты. Тогда конструкция бумеранга прямо подчинялась особенностям переплетения древесных волокон.

«Серебряный век» бумеранга наступил на рубеже XIX и ХХ столетий, когда широкое распространение получила фанера: благодаря ее структуре удалось добиться большего разнообразия летающих конструкций.

«Золотой век» бумеранга настал еще позже – когда было налажено промышленное производство и обработка различных видов пластмасс и пластика. Именно пластик -самый перспективный материал, делающий возможным миллионы вариантов инженерных находок.

2.2.  Различные типы бумерангов:
А — боевой прямолетящий бумеранг.

Б — бумеранг «пиль-пиль»;

В — бумеранг «кайли» (при метании против ветра оба эти бумеранга способны возвращаться к метателю);
Г — охотничий возвращающийся бумеранг;

Д и Е — многолопастные возвращающиеся бумеранги.

2.3 Возвращающийся и невозвращающийся бумеранги

• Невозвращающийся бумеранг - боевая модификация метательной палицы, длиной около метра, изогнут в гораздо меньшей степени, чем его возвращающиеся родственники. Такой бумеранг бросают горизонтально, придавая естественное для броска палки вращение вокруг вертикальной оси. При правильном броске оружие поднимается на высоту до 15 м и летит параллельно земле на расстояние до двухсот метров, что обеспечивает повышенную вероятность поражения цели.

• Возвращающиеся бумеранги представляют собой изогнутую пластину, образующую две лопасти неравной длины, нижняя поверхность которых плоская, а верхняя выпуклая. Отличается от боевого большей изогнутостью, меньшей относительной толщиной и близостью профиля плеч-крыльев к профилю самолётного крыла.

2.4. Физические основы полета бумеранга

• Траектория полета бумеранга зависит от аэродинамических сил, действующих на его лопасти. Они влияют одновременно на два движения — поступательное и вращательное. Сравнительно быстрое вращение создает аэродинамический момент, постоянно отклоняющий бумеранг от полета по прямой.
• Поперечное сечение каждой лопасти мало отличается от профиля лопасти вертолетного несущего винта.
• Если запустить бумеранг, то бумеранг, вращаясь, полетит вперед. На лопасти, которая движется в ту же сторону, что и сам бумеранг, возникнет большая аэродинамическая сила, чем на той, которая в тот же момент летит в противоположном направлении. Поэтому при движении этот метательный снаряд будет не только описывать окружность — своего рода вираж, но и изменять ориентацию в пространстве: запущенный в вертикальном положении, бумеранг приблизительно через две трети окружности повернется,  и будет вращаться уже в горизонтальной плоскости.

Собственно, практически так же летает кленовое семечко — крылышко.

Основные параметры, учитываемые при подготовке к броску:

1. угол наклона в вертикальной плоскости,
2.  угол направления броска относительно встречного ветра,
3.  угол направления броска относительно горизонта  (для левши — зеркально)

3. Практическая часть

3.1. Как сделать хорошо летающий  бумеранг:

1. Вам потребуется квадратный лист фанеры (сторона — 400 мм) толщиной  10 мм.
2. Для начала он расчерчивается на клетки со стороной 20 мм, и контур бумеранга с нашего рисунка переносится на фанеру.
3. Следует аккуратно выпилить заготовку лобзиком и прострогать с одной из сторон лопасти так, чтобы к их концам толщина заготовки плавно уменьшалась от 10 мм в середине до 6 мм.
4. На заготовку наносится линия максимальной толщины поперечных сечений — чтобы построить ее, достаточно в любом сечении отложить четверть его длины от передней кромки каждой из лопастей и соединить полученные точки плавной линией.
5. С помощью рубанка и рашпиля скругляют лопасти так, чтобы спереди они получились округлыми, а сзади — заостренными.
6. Лучше всего сначала сделать два-три шаблона из картона или фанеры, и в процессе работы контролировать по ним правильность обработки профиля лопастей.
7. В завершение надо тщательно отшлифовать бумеранг шкуркой, прошпаклевать дефекты и окрасить, как это показано на рисунке, в два цвета.  

2. Семь правил  запуска бумеранга:

1. Выбирайте бумеранг с 3 или 4 лопастями и не забудьте одеть перчатки!
2.  Держать бумеранг нужно в правой руке за конец лопасти между большим и согнутым указательным пальцами. Бумеранг должен иметь возможность вращаться, а потому сильно сжимать его не следует.
3. При запуске бумеранг нужно держать обязательно вертикально, на уровне уха – и ни в коем случае не горизонтально, не так, как летающую тарелку.
4. Если при запуске бумеранга не везет с погодой и есть ветер, необходимо определить его направление и бросать бумеранг по направлению ветра. Бросок лучше ориентировать правее себя.
5. Для большего замаха рекомендуется отвести руку назад. Бросать бумеранг следует резко, при этом кистью руки необходимо придать ему максимально возможное вращение.
6. Ловить бумеранг нужно двумя ладонями горизонтально, так называемым прихлопом на некотором расстоянии от тела.
7. Противопоказаний к метанию бумерангов — ноль. А польза для организма очевидна.

4. Заключение

Сегодня, в век пластмассы, бумеранги нашли себе применение в спорте. Ассоциации бумерангистов есть в США, Канаде, Германии, Франции.

Действует Всемирная ассоциация бумеранга, издается журнал Many Happy Returns («Много счастливых возвращений»), проводятся международные чемпионаты – соревнования  в скорости, точности и выносливости.

Бумеранг – это метательное орудие, имеющее свойство возвращаться, пролетев некоторое расстояние. Движение бумеранга подчиняется строгим законам физики

Интересно, что тот же эффект проявляется в нашей жизни постоянно в наших поступках, мыслях и эмоциях. Суть его в том, что каждый человек ежедневно бросает десятки таких бумерангов. Это - его слова, сказанные кому-то, его поступки, его мысли и эмоции. И они вернутся, но возвращение бывает в несколько раз более сильным.

5. Список используемых источников и литературы

1. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2006 (3 CD)
2. Журнал «Юный техник»
3. http://mkmagazin.almanacwhf.ru
4. http://ru.wikipedia.org/wiki
5. http://www.youtube.com/watch?v=nIUbzvN58CY
6. http://www.how-to-do.ru/page.php?id=15
7. http://www.znaikak.ru/bumerang.html
8. http://sitekd.narod.ru/bumer.html
9. http://air.webhost.ru/
10. http://ideyka.narod.ru/
11. http://news.minima.ru/
12. http://www.findarticles.ru/2007/10/28/bumerang.html