บูมเมอแรง (Boomerang)


บทนำ

boomerang3

เมื่อพวกเราคิดถึงบูมเมอแรง  ก็มักจะคิดไปถึงหนังการ์ตูน  ที่ตัวการ์ตูนขว้างวัตถุรูปทรงคล้ายกล้วยหอม  พอหลุดจากมือมันจะหมุนโค้งไปเป็นระยะไกลและวกกลับยังผู้ขว้าง (ถ้าเป็นหนังการ์ตูนที่ตลกนิด ๆ มันจะชนเข้ากับศีรษะของผู้ขว้าง  ทำให้คนดูหัวเราะขำกลิ้ง)  อุปกรณ์นี้ไม่ได้มีแต่เพียงหนังการ์ตูนเท่านั้น  มันมีอยู่จริง  เรียกว่า  บูมเมอแรง  มีลักษณะดังรูป

มันคืออะไร?

บูมเมอแรง  แบ่งออกเป็น  2  ประเภท  แบบแรกเป็นแบบวกกลับได้  ทำจากวัสดุ  เช่น  ไม้หรือพลาสติกที่น้ำหนักเบา  มีปีก  2  ข้าง  โค้งงอเหมือนกล้วยหอม  ส่วนแบบที่สองเป็นแบบวกกลับไม่ได้  มีขนาดใหญ่  ยาวและหนักกว่าแบบแรก  โดยทั่วไปยาวประมาณ  1  เมตร  หรือมากกว่าทำให้สามารถเคลื่อนที่ได้เป็นระยะไกลและเร็ว  จึงใช้สำหรับล่าสัตว์หรือต่อสู้

บูมเมอแรงแบบวกกลับได้แตกต่างจากแบบวกกลับไม่ได้  กล่าวคือ  แบบวกกลับได้สามารถเคลื่อนที่เป็นวงกลมและวกกลับมาที่จุดตั้งต้น  จึงไม่เหมาะกับการล่าสัตว์  เพราะเมื่อขว้างไปโดนสัตว์แล้ว  การควบคุมให้วิ่งกลับมาแทบเป็นไปไม่ได้

บินได้อย่างไร

ให้คุณทดลองขว้างไม้ตรงยาว  เมื่อหลุดจากมือ  มันจะพุ่งตรงไปข้างหน้าได้ระยะทางหนึ่ง  จะถูกแรงดึงดูดของโลกทำให้ตกลงบนพื้น  เพื่อให้ไม้สามารถลอยอยู่บนอากาศได้นานขึ้น  แทนที่จะเป็นไม้ตรง  เราก็ทำให้โค้งงอเหมือนกล้วยหอม  2  ข้าง  เรียกว่า  ปีก  มีลักษณะโค้งเหมือนกับปีกเครื่องบิน  คือ  ด้านหนึ่งโค้ง  แต่อีกด้านหนึ่งแบน  ขณะที่ปีกวิ่ง  อากาศจะวิ่งผ่านด้านโค้งเร็วกว่าด้านแบน  ทำให้เกิดความแตกต่างของความดันอากาศ  มีแรงกระทำกับปีก

boomerang-biology

ลักษณะของบูมเมอแรง  โค้งงอเหมือนกล้วยหอม

จากรูปภาพขอบของปีก (leading edged)  มีลักษณะคล้ายใบพัดของเฮลิคอปเตอร์  ซึ่งสามารถสร้างแรงยกขึ้นเมื่อวิ่งตัดผ่านกระแสอากาศ

boomerang-leading-edge

ขอบปีกคล้ายของใบพัดเฮลิคอปเตอร์

ถ้าคุณขว้างบูมเมอแรงออกไปในแนวระดับ  เหมือนกับการขว้างจานหมุนที่ภาษาฝรั่ง  เรียกว่า  ฟริสบี (Frisbee)  ดังรูป  จะเกิดแรงขึ้นทางด้านล่างและยกฟริสบีให้ลอยสูงขึ้น  ดังนั้นเพื่อให้เกิดแรงยกบูมเมอแรงต้องเคลื่อนที่และหมุน  ถ้าหยุดหมุนมันจะไม่มีแรงยกและตกลงมาตามแรงโน้มถ่วง  การขว้างในแนวระดับจึงวกกลับไม่ได้  ที่ถูกต้องจับบูมเมอแรงในแนวดิ่ง  จะทำให้มันหมุนโค้งจากขวาไปซ้าย  เพราะมีแรงกระทำไปทางซ้าย  ในหน้าถัดไปมาดูว่ามันจะวกกลับมาหาคุณได้อย่างไร

frisbee

วกกลับได้

เมื่อบูมเมอแรงถูกขว้างออกไป  มันจะหมุนไปข้างหน้า  ความเร็วของปีกบนและปีกล่างเท่ากัน  อย่างไรก็ตามเมื่อบวกความเร็วที่พุ่งไปข้างหน้า  ความเร็วสัมพัทธ์ของปีกบนจะมากกว่าความเร็วสัมพัทธ์ของปีกล่าง  ดังนั้นอากาศจะไหลผ่านปีกบนมากกว่าปีกล่าง  เกิดแรงยกบนปีกด้านล่างทำให้บูมเมอแรงยกตัวลอยขึ้น

gyro-points

สังเกตจุดเล็ก  2  จุด  คือ  จุดบนและจุดล่างของไจโรขณะหมุน  ดังรูป

gyro-force2

ให้สังเกตที่จุด  2  จุด  ถูกแรงกระทำเท่ากันแต่ทิศตรงกันข้าม (สีน้ำเงิน)

ขณะที่ไจโรหมุนจุด  2  จุดจะหมุนตามไปด้วยโดยมีแรง (สีแดง)  กระทำอยู่ตลอดเวลา

เมื่อตัวไจโรหมุนไป  90  องศา  จุดบนจะหมุนเปลี่ยนตำแหน่งไป  90  องศา  และมีทิศไปทางซ้าย  เช่นเดียวกับจุดล่าง  เมื่อหมุนขึ้นมา  90  องศา  มีทิศไปทางขวา  ทำให้ล้อเกิดการหมุนควง

เวลาคุณขี่จักรยานโดยไม่จับแฮนด์  เมื่อคุณต้องการเลี้ยว  ให้บิดตัวไปอีกด้านหนึ่ง  เท่ากับคุณออกแรงกระทำกับขอบล้อด้านบน  ทำให้เกิดแรงกระทำกับล้อเมื่อหมุนไป  90  องศา  ล้อจะบิดไปทางขวาหรือไม่ก็ทางซ้าย

เหตุการณ์เดียวกันนี้เกิดขึ้นกับบูมเมอแรง  ซึ่งแรงนี้จะผลักให้บูมเมอแรงวกเป็นวงกลมและโค้งกลับมาที่ผู้ขว้าง

ขว้างอย่างไร

มีแรงกระทำอยู่หลายแรงที่กระทำกับบูมเมอแรงขณะกำลังหมุน  ดังนี้

- แรงโน้มถ่วงของโลก

- แรงกระทำบนปีก

- แรงจากการขว้าง

- แรงที่เกิดจากความแตกต่างของความเร็ว

- แรงจากลม

เพื่อให้บูมเมอแรงที่ขว้างออกไป  สามารถวกกลับมายังผู้ขว้างได้  แรงทั้งหมดต้องกระทำอยู่บนตัวบูมเมอแรงอย่างพอดีและได้สมดุล  นักขว้างบูมเมอแรงที่เชี่ยวชาญทราบดีว่าต้องขว้างอย่างไร  ด้วยแรงเท่าไร  เทคนิคพื้นฐานมีดังนี้

  1. ถ้าคุณขว้างบูมเมอแรงออกไปในแนวระดับ  เหมือนกับขว้าง จานหมุนฟริสบี  บูมเมอแรงจะลอยขึ้นและตกลงและไม่วิ่งวกกลับ  ดังนั้นคุณต้องจับอยู่ในแนวดิ่ง  เอียงทำมุมกับแนวดิ่งประมาณ  15  ถึง  20  องศา
  2. จับบูมเมอแรงให้ด้านโค้งงอเข้าหาตัวคุณและขอบให้อยู่ด้านตรงกันข้าม  มูมเมอแรงทั่วไปออกแบบมาสำหรับคนถนัดขวา  เมื่อขว้างออกไปมันจะหมุนโค้งไปทางขวาและวกกลับมาทางซ้าย  สำหรับคนถนัดซ้าย  คุณต้องใช้มูมเมอแรงที่ออกแบบมาสำหรับคนถนัดมือข้างนี้  เมื่อขว้างออกไปแล้วมันจะหมุนโค้งไปทางซ้ายและวกกลับมาทางขวา  ดังนั้นบูมเมอแรงของคนถนัดขวา  หมุนทวนเข็มนาฬิกาและบูมเมอแรงของคนถนัดซ้าย  หมุนตามเข็มนาฬิกา
  3. ในกรณีที่ลมแรง  มุมเอียงจะน้อยกว่า ลมเบา
  4. การบิดตัวของผู้ขว้าง  ช่วยให้บูมเมอแรงหมุนได้ดีขึ้นและมีผลต่อแรงกระทำบนตัวบูมเมอแรง  ดังนั้นผู้ขว้างต้องฝึกฝนทักษะความเชี่ยวชาญเป็นอย่างดี
  5. เมื่อขว้างออกไปแล้ว  เวลาวกกลับมาให้รับด้วย  2  มือ  และต้องระมัดระวังอย่างสูง  กรณีที่เป็นบูมเมอแรงขนาดใหญ่และมีน้ำหนักมาก  คุณต้องระมัดระวังยิ่งขึ้นกว่าเดิม  เพราะถ้าพลาดเกิดไปโดนศีรษะหรือส่วนหนึ่งส่วนใดของร่างกาย  อาจได้รับอันตราย

การฝึกฝนอย่างสม่ำเสมอ  ทำให้คุณสามารถขว้างและรับได้  ดังนั้นผู้เริ่มต้นควรจะเริ่มที่บูมเมอแรง  น้ำหนักเบาและราคาไม่แพง  ไม่ใช่ไปซื้อบูมเมอแรงที่ทำด้วยไม้อย่างดี  ราคาแพงและน้ำหนักมาก

ผู้ประดิษฐ์คนแรก

บูมเมอแรงถูกประดิษฐ์ขึ้นมาเมื่อไรไม่มีใครทราบได้  แม้นักโบราณศาสตร์ที่สามารถคาดคำนวณเวลาย้อนหลังได้อย่างแม่นยำ  ก็ยังไม่ทราบ  ดังนั้นจึงเชื่อกันว่า เกิดขึ้นครั้งแรกจากการลองผิดลองถูกของมนุษย์

upfromaustralia_1819_155758

abowithboomerang

มนุษย์ยุคแรกใช้หินหรือไม้ในการล่าสัตว์  ไม้ทำเป็นหอก  เมื่อขว้างออกไป มันพุ่งไปได้ไม่ไกลนัก

บูมเมอแรงที่ทำจากไม้ราคาแพงลิบ  ทำขึ้นโดยชาวพื้นเมืองอะบอริจินี (Aborigine)  ที่อาศํยอยู่ในทวีปออสเตเลีย

boomerang1

ไม่นานนักพวกเขาก็เริ่มลองผิดลองถูก  โดยการทดลองโค้งงอตัวไม้และขว้างออกไป  ปรากฏว่ามันพุ่งไปได้ไกลและควบคุมทิศทางได้ดีกว่ามนุษย์พวกนี้ยังได้ทดลองงอไม้หลายรูปแบบ  จึงได้บูมเมอแรงแบบวกกลับไม่ได้  นักโบราณศาสตร์ได้ขุดค้นพบซากโบราณของบูมเมอแรงซึ่งพบอยู่หลายแห่งของโลก  อย่างเช่น  ที่โปรแลนด์  มีอายุกว่า  20,000  ปี

บูมเมอแรงแบบวกกลับได้ถูกสร้างขึ้นครั้งแรก  โดยชาวพื้นเมืองอะบอริจินี (Aborigine)  อาศัยอยู่ในทวีปออสเตรเลีย  เป็นพวกแรกที่ประดิษฐ์คิดค้นขึ้น  ซึ่งก่อนหน้านั้นพวกนี้ได้ประดิษฐ์บูมเมอแรงแบบวกกลับไม่ได้  พวกเขาเรียกมันว่า  ไคลี (Kylies)  ใช้สำหรับการล่าสัตว์

เมื่อขว้างไปเป็นเวลานาน  จึงทดลองเปลี่ยนรูปร่าง  พัฒนารูปแบบต่างๆจนมันสามารถวกกลับมาที่ผู้ขว้างได้ในที่สุด  อย่างไรก็ตามบางทฤษฎีว่าชนเผ่าพวกนี้เลียนแบบโดยใช้การบินของนก  จึงสร้างเป็นรูปตัววีคล้ายปีกของนกที่กำลังบิน

ปัจจุบันการใช้บูมเมอแรงล่าสัตว์  ค่อย ๆ หมดความนิยมลง  ในภายหลังจึงเปลี่ยนเป็นกีฬา  การออกแบบในปัจจุบันคำนึงถึงความสวยงาม  การล่าสัตว์โดยใช้บูมเมอแรงค่อย ๆ ถูกลืมเลือนไป  อย่างไรก็ตามมันไม่ได้ใช้สำหรับการล่าสัตว์อย่างเดียวเท่านั้น  ยังช่วยชีวิตนกที่เลี้ยงอยู่บนต้นไม้ด้วย  ยกตัวอย่างเช่น  ถ้านกอินทรีย์หรือเหยี่ยว  จะจับนกที่ชนพื้นเมืองเลี้ยงอยู่  พวกเขาจะขว้างบูมเมอแรงแบบวกกลับได้  ทำให้เกิดเสียง  นกล่าพวกนี้เกิดความกลัว  ไม่กล้าเข้าใกล้  เป็นต้น

บูมเมอแรงเป็นอุปกรณ์พื้นฐานของเครื่องบิน  เฮลิคอปเตอร์  ยานอวกาศและกระสวยอวกาศ  เพราะมันเป็นอุปกรณ์ที่แสดงถึงความซับซ้อนทางฟิสิกส์  ความรู้ทางกลศาสตร์ของไหล  อากาศพลศาสตร์และแรงทางกลศาสตร์  ซึ่งเราสามารถกล่าวได้ว่าบูมเมอแรงเป็นความมหัศจรรย์ของเครื่องจักรกลแห่งศตวรรษ  ก็คงไม่ผิดนัก

ที่มา :

http://www.rmutphysics.com/charud/howstuffwork/howstuff2/boomerang/boomerangthai1.htm

About these ads

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s