Boomerang adalah
senjata khas suku Aborigin di Australia yang kalau dilempar bisa
kembali lagi. Gerakan bumerang adalah kombinasi translasi dan rotasi
mirip dengan bilah helikopter. |
cara
kerja
Desain boomerang
dibuat sedemikian rupa sehingga ketika bergerak di udara, boomerang
membelokkan aliran udara ke atas (kecepatan aliran makin cepat (*1)),
dengan begitu menciptakan "efek gaya angkat kapal terbang", yakni
sesuai Prinsip Bernaulli, karena aliran udara di atas boomerang lebih
cepat dari aliran udara di bawah boomerang, maka perbedaan tekanan ini
menghasilkan gaya angkat. Dengan begitu boomerang bertahan lebih lama
di udara. (*1) hukum kekekalan momentum linear |
(yang
paling menarik) Apa yang membuat boomerang dapat kembali ke pelempar?
http://static.howstuffworks.com/flas...ang-forces.swf
Ketika boomerang berotasi, karena
bentuk boomerang yang mirip sirip kipas angin, maka terjadi perbedaan
tekanan udara antara sisi +z dan sisi -z (lihat gambar), namun karena
asumsi tidak ada angin kencang, maka kecepatan relatif 'sirip yang
sedang di atas' lebih besar dari 'sirip yang sedang di bawah', dan
menyebabkan perbedaan tekanan yang lebih besar, sehingga akan muncul
"gaya angkat" netto (dalam arah +z) pada 'sirip yang sedang di atas'.
(sebetulnya pada kedua sirip, tetapi gaya pada sirip atas > gaya
pada sirip bawah).
Gaya ini memutar boomerang ke arah y-z, maka selisih kecepatan sudut boomerang (secara parsial) ialah ke arah -z (lihat gambar 2).
Hukum Newton ke-3 versi rotasi : torsi reaksi = - torsi aksi
maka akan muncul torsi reaksi (yang searah dengan -(selisih kecepatan sudut)), yakni memutar/membelokkan boomerang ke arah z-x
demikian seterusnya sehingga gerak boomerang ialah melingkar (kombinasi kecepatan akibat gaya lemparan + akibat torsi reaksi).
Note : Ini menggunakan prinsip yang sama dengan "Tendangan Pisang" pada Sepak Bola
0 komentar:
Posting Komentar