บทนำ
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
ลักษณะของบูมเมอแรง โค้งงอเหมือนกล้วยหอม
จากรูปภาพขอบของปีก (leading edged) มีลักษณะคล้ายใบพัดของเฮลิคอปเตอร์ ซึ่งสามารถสร้างแรงยกขึ้นเมื่อวิ่งตัดผ่านกระแสอากาศ
ขอบปีกคล้ายของใบพัดเฮลิคอปเตอร์
ถ้าคุณขว้างบูมเมอแรงออกไปในแนวระดับ เหมือนกับการขว้างจานหมุนที่ภาษาฝรั่ง เรียกว่า ฟริสบี (Frisbee) ดังรูป จะเกิดแรงขึ้นทางด้านล่างและยกฟริสบีให้ลอยสูงขึ้น ดังนั้นเพื่อให้เกิดแรงยกบูมเมอแรงต้องเคลื่อนที่และหมุน ถ้าหยุดหมุนมันจะไม่มีแรงยกและตกลงมาตามแรงโน้มถ่วง การขว้างในแนวระดับจึงวกกลับไม่ได้ ที่ถูกต้องจับบูมเมอแรงในแนวดิ่ง จะทำให้มันหมุนโค้งจากขวาไปซ้าย เพราะมีแรงกระทำไปทางซ้าย ในหน้าถัดไปมาดูว่ามันจะวกกลับมาหาคุณได้อย่างไร
วกกลับได้
เมื่อบูมเมอแรงถูกขว้างออกไป มันจะหมุนไปข้างหน้า ความเร็วของปีกบนและปีกล่างเท่ากัน อย่างไรก็ตามเมื่อบวกความเร็วที่พุ่งไปข้างหน้า ความเร็วสัมพัทธ์ของปีกบนจะมากกว่าความเร็วสัมพัทธ์ของปีกล่าง ดังนั้นอากาศจะไหลผ่านปีกบนมากกว่าปีกล่าง เกิดแรงยกบนปีกด้านล่างทำให้บูมเมอแรงยกตัวลอยขึ้น
สังเกตจุดเล็ก 2 จุด คือ จุดบนและจุดล่างของไจโรขณะหมุน ดังรูป
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
- ถ้าคุณขว้างบูมเมอแรงออกไปในแนวระดับ เหมือนกับขว้าง จานหมุนฟริสบี บูมเมอแรงจะลอยขึ้นและตกลงและไม่วิ่งวกกลับ ดังนั้นคุณต้องจับอยู่ในแนวดิ่ง เอียงทำมุมกับแนวดิ่งประมาณ 15 ถึง 20 องศา
- จับบูมเมอแรงให้ด้านโค้งงอเข้าหาตัวคุณและขอบให้อยู่ด้านตรงกันข้าม มูมเมอแรงทั่วไปออกแบบมาสำหรับคนถนัดขวา เมื่อขว้างออกไปมันจะหมุนโค้งไปทางขวาและวกกลับมาทางซ้าย สำหรับคนถนัดซ้าย คุณต้องใช้มูมเมอแรงที่ออกแบบมาสำหรับคนถนัดมือข้างนี้ เมื่อขว้างออกไปแล้วมันจะหมุนโค้งไปทางซ้ายและวกกลับมาทางขวา ดังนั้นบูมเมอแรงของคนถนัดขวา หมุนทวนเข็มนาฬิกาและบูมเมอแรงของคนถนัดซ้าย หมุนตามเข็มนาฬิกา
- ในกรณีที่ลมแรง มุมเอียงจะน้อยกว่า ลมเบา
- การบิดตัวของผู้ขว้าง ช่วยให้บูมเมอแรงหมุนได้ดีขึ้นและมีผลต่อแรงกระทำบนตัวบูมเมอแรง ดังนั้นผู้ขว้างต้องฝึกฝนทักษะความเชี่ยวชาญเป็นอย่างดี
- เมื่อขว้างออกไปแล้ว เวลาวกกลับมาให้รับด้วย 2 มือ และต้องระมัดระวังอย่างสูง กรณีที่เป็นบูมเมอแรงขนาดใหญ่และมีน้ำหนักมาก คุณต้องระมัดระวังยิ่งขึ้นกว่าเดิม เพราะถ้าพลาดเกิดไปโดนศีรษะหรือส่วนหนึ่งส่วนใดของร่างกาย อาจได้รับอันตราย
การฝึกฝนอย่างสม่ำเสมอ ทำให้คุณสามารถขว้างและรับได้ ดังนั้นผู้เริ่มต้นควรจะเริ่มที่บูมเมอแรง น้ำหนักเบาและราคาไม่แพง ไม่ใช่ไปซื้อบูมเมอแรงที่ทำด้วยไม้อย่างดี ราคาแพงและน้ำหนักมาก
ผู้ประดิษฐ์คนแรก
บูมเมอแรงถูกประดิษฐ์ขึ้นมาเมื่อไรไม่มีใครทราบได้ แม้นักโบราณศาสตร์ที่สามารถคาดคำนวณเวลาย้อนหลังได้อย่างแม่นยำ ก็ยังไม่ทราบ ดังนั้นจึงเชื่อกันว่า เกิดขึ้นครั้งแรกจากการลองผิดลองถูกของมนุษย์
มนุษย์ยุคแรกใช้หินหรือไม้ในการล่าสัตว์ ไม้ทำเป็นหอก เมื่อขว้างออกไป มันพุ่งไปได้ไม่ไกลนัก
บูมเมอแรงที่ทำจากไม้ราคาแพงลิบ ทำขึ้นโดยชาวพื้นเมืองอะบอริจินี (Aborigine) ที่อาศํยอยู่ในทวีปออสเตเลีย
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
Noon Shop 