부메랑, 호주 원주민의 사냥도구

오스트레일리아의 원주민은 부메랑을 날려 새를 잡았다. 목표를 맞춘 부메랑은 던진 사람에게 되돌아와 잃어버릴 염려없이 사용할수 있는 훌륭한 사냥도구였다.

부메랑은 비행기의 날개와 같이 위로 부풀은 형태로 만들어 졌다. 따라서 부메랑이 날아갈때는 비행기의 날개와 같이 위로 향하는 힘, 즉 떠올림힘을 만든다. 이 힘으로 인해 떠오르듯 날아가게되는데 목표지점이 가까워지면 한층 더 떠올라서 되돌아오는 방향을 잡는다. 회전방향이 위에서보아 오른쪽일 때는 왼쪽으로, 왼쪽일 때는 오른쪽으로 방향을 바꾼다.

그렇다면 부메랑은 어떻게 출발지점으로 되돌아 올 수 있을까. 부메랑이 날아갈때는 상승작용으로인해 점점 속도를 잃게 된다. 속도가 0인 지점까지 떠올랐다가 기울어지며 방향을 바꿔 글라이더처럼 내려온다. 반환점에서 속도가 0이 되어도 회전속도가 있어 떠올림힘은 없어지지 않는다. 오히려 떠올림힘의 작용점과 중심이 떨어져 있어 짝힘(한 물체에 작용하는 크기가 같고 방향이 반대인 두 평행한 힘)이 나타나서 부메랑을 기울게 한다.

회전하는 팽이의 축을 손가락으로 건드리면 힘과 직각방향으로 축이 쓰러지려고 한다. 이와 같은원리로 부메랑은 쓰러질듯이 돌아오는 코스를 잡게 되는 것이다.