回旋鏢為什么會回旋?回旋鏢能飛回的原理純粹是陀螺效應。也就是說,由于出手時的旋轉,回旋鏢的自轉軸會一直指向一個定點并圍繞它進動,所以最終運動軌跡形成一個近似的圓。回旋鏢又叫做回力鏢,它還有一個更炫酷的名字——飛去來器。顧名思義,就是飛回去還能飛回來。它也是澳大利亞的土著居民狩獵的工具。
飛去來器繞著弧形軌道飛行,在不使用其他的工具的情況下,以最短的時間飛出最長的距離。
飛去來器的形狀可分為“V”字型、十字型和三角形等形狀。
其支翼的切面使飛去來器所受的空氣升力上升,從而令器身穩定。
與飛機或直升機在完全靜止時螺旋槳就開始旋轉不同,投擲出去的回旋鏢除了進行螺旋自轉的運動外,還會完成空中飛行的動作。
回旋鏢每一次旋轉,上方翼片的運動方向都與投擲方向相同,而下方翼片的運動方向與投擲方向相反。
當上方和下方的翼片以同樣的速度旋轉時,回旋鏢就能以更快的速度在空中飛行。
而當一個翼片以更快的速度飛行時,下方會有更多的氣流通過。
這種現象會產生升力,翼片必須施加更大的力來抵消增大的質量。
這就好比有人在回旋鏢旋轉時不斷地推動上方翼片一樣。
回旋鏢和陀螺一樣,其轉軸繞著直線旋轉。
升力及穩定性使飛去來器上升,旋軸的轉動令回旋鏢回飛。
這樣,就如同傾斜的自行車輪一樣,回旋鏢可以恒定地往左或往右轉動,從而進行圓周運動,最終返回到起點。
為什么回旋鏢會回來?
小時候在劇場里看過一次雜技演出,一名雜技演員在舞臺將一個井字形的道具向觀眾上方拋出,在觀眾的驚呼聲中,道具繞了一個圈,最后又回到演員的手中。后來,又接觸過一種兒童玩具,塑料的十字形,也有飛鳥型的。經過一定時間的練習,將玩具豎立著向斜上方拋出,向前飛行一段就能再繞回來,甚至用手接住。仔細觀察會發現,玩具的四個翼片(或鳥的翅膀身軀)的橫截面是一邊凸起一邊是平面,在玩具向斜上方飛行的同時,玩具還在繞中心點旋轉。以玩具為參照物,相當于空氣從翼片兩側流過,但相同時間內,從凸起的一側流過的路程比從平面的一側流過的路程要遠,那么,空氣流過凸起一側的速度大于流過平面一側的速度。根據伯努利原理,流體在流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大。空氣對翼片平面一側的壓強大于對凸起的一側的壓強,空氣對翼片的兩側產生壓強差,這個壓強差就推動著翼片不斷向凸起的一側偏轉,控制好了就真的能使玩具飛回到拋出點。
回旋鏢應該是非洲一些土著打獵的工具,據說現在It現在仍在使用,我還沒有沒見過實物,但從它的動作來看,我猜應該和上面那個玩具差不多。