Ein Bumerang fliegt weg – und kommt wieder zurück. Ein normaler Stock tut das nicht. Warum kehrt ein Bumerang zum Werfer zurück?
Ein Bumerang kehrt zurück, weil seine Arme wie Tragflächen wirken und weil er sich schnell dreht. Unterschiedlicher Auftrieb und die Drehung zwingen ihn auf eine gekrümmte Bahn.
Es wirken dabei nur bekannte physikalische Gesetze. Der Bumerang benutzt keinen Trick, sondern Auftrieb, Rotation und Kreiselwirkung.
Wikipedia: Bumerang | Auftrieb | Tragfläche | Kreisel | Präzession
Begriffe: Bumerang, Auftrieb, Tragfläche, Rotation, Kreisel, Anstellwinkel, Gewichtskraft, Luftwiderstand, asymmetrischer Auftrieb
Hintergrund
Die Arme eines Bumerangs sind wie Flügel geformt. Sie stehen schräg im Luftstrom und erzeugen dadurch Auftrieb. So kann der Bumerang überhaupt fliegen.
Der Bumerang rotiert beim Flug sehr schnell. Dadurch verhält er sich wie ein Kreisel. Ein Kreisel bleibt stabil und kippt nicht einfach um.
Durch die Drehung entsteht ein Unterschied: Der Arm, der sich in Flugrichtung bewegt, hat mehr Auftrieb als der andere. Dieser Unterschied lenkt den Bumerang seitlich ab.
Warum entsteht eine Kurve?
Der stärkere Auftrieb wirkt nicht nach oben, sondern seitlich auf die Rotationsachse. Bei einem rotierenden Körper führt das zu einer langsamen Richtungsänderung.
Diese sogenannte Kreiselwirkung zwingt den Bumerang auf eine gekrümmte Bahn. Im Idealfall fliegt er im Kreis und kommt zum Ausgangspunkt zurück.
Beim Hubschrauber tritt ein ähnlicher Effekt auf. Dort ist er unerwünscht und wird technisch ausgeglichen. Beim Bumerang sorgt er für die Rückkehr.
Nicht jeder Bumerang kehrt zurück. Jagdbumerangs sind so gebaut, dass sie geradeaus und weit fliegen.
Rechnungen
- Warum braucht ein Bumerang Rotation?
Lösung: Ohne Rotation wäre der Flug instabil
und der Bumerang würde einfach abstürzen. - Warum reicht Auftrieb allein nicht aus? Lösung:
Erst die Kombination aus Auftrieb und Kreiselwirkung
erzeugt eine gekrümmte Flugbahn. - Warum fliegt ein gerader Stock nicht zurück?
Lösung: Er rotiert nicht stabil und erzeugt keinen asymmetrischen Auftrieb.
Immer noch interessiert?
- Warum fliegen Flugzeuge trotz ihres Gewichts?
- Was unterscheidet einen Kreisel von einem Ball?
- OmegaTau-Podcast: Hubschrauberfliegen
Wichtige Wörter: Bumerang, Auftrieb, Rotation, Kreiselwirkung, Tragfläche, Anstellwinkel, Luftstrom, Flugbahn, asymmetrisch