飛去來器

飛去來器（boomerang），又名迴旋鏢、自歸器、飛去飛來器等其它名稱，顧名思義就是飛出去以後會再飛回來。它的形狀有“V”字形、香蕉形、鐘形、三葉形、“十”字形、多葉形，以及其它各種造型。很多人在電視中曾見過雜技表演者將飛去來器飛出去以後繞觀眾的頭頂盤旋一圈，在一片驚呼聲中又飛回表演者的手中並獲得滿堂喝彩。“V”字形和香蕉形的飛去來器曾是澳大利亞土著人的傳統狩獵工具，熟練的獵手向獵物發出飛去來器以後，如果沒有擊中目標，飛去來器會神奇般地返回發出者的手中。

基本介紹

• 中文名：飛去來器
• 外文名：boomerang
• 別名：迴旋鏢、自歸器、飛去飛來器等
• 形狀：“V”字型 十字型
• 由來：澳大利亞土著人的傳統狩獵工具
• 作用：傳統狩獵
• 類型：工具、玩具

原理

迴旋鏢的支翼的切面使迴旋鏢所受的空氣升力方向為上升方向（空氣動力學），令迴旋鏢器身穩定。迴旋鏢和陀螺一樣，其轉軸繞著直線旋轉（剛體動力力學）。升力及穩定性使迴旋鏢上升，旋軸的轉動令迴旋鏢回飛。

V字形飛去來器

關於迴旋鏢的飛行現象，可以用迴旋鏢與空氣的互動作用來解釋。若在真空中由於缺少了空氣的作用，迴旋鏢的飛行軌跡，應該僅是個拋物線。然一旦考慮空氣，則情況就顯得複雜，不過仍可用比較淺顯的方式來了解，大致而言，迴旋鏢的飛行現象與力矩、角動量、轉動慣量及伯努利原理、向心力等物理原理有關。

先考慮比較簡單的情形如下：

以水平方向（轉軸垂直地面）投擲迴旋鏢時，兩翼的特殊結構使得空氣流經翼的兩側時，依據伯努利原理，空氣會有個朝上的淨力作用在較低、平坦的一側進而產生浮力。如果用右手垂直投擲迴旋鏢（先前朝上的一側此時朝左），則浮力的方向（投擲者觀看）是由右至左，不過單由這浮力並不足以解釋迴旋鏢的飛行軌跡。

緊接著可以考慮垂直丟出後，兩翼上各點對空氣的相對速度，發現兩翼上各點對空氣的相對速度均不同。當翼上的點是朝上時，迴旋鏢的向前速度加上由於轉動所產生速度才是相對於空氣的速度，反之當翼上的點是朝下時，迴旋鏢的向前速度減掉由於轉動所產生速度才是相對於空氣的速度，因此作用在迴旋鏢上的不僅是由右向左的浮力（提供迴旋鏢旋轉所需的向心力），同時也會產生一外力矩（水平方向）作用在迴旋鏢上企圖使得迴旋鏢上半部向左傾斜、下半部向右傾斜。

操作注意事項

一般而言，用右手投擲時，以紙板中央有訂書針部分凹下（個別機翼凸起）之方向為正面，投擲時正面向自己的左方，平行臉頰垂直地面。擲出時整個迴旋鏢保持垂直，以類似投擲物體方式拋出，拋出時注意前方是否有人。迴旋鏢離手的那一瞬間，正面應幾乎與地面（右方）垂直，或者正面略微向右傾斜，並且讓迴旋鏢轉動得愈快愈好，也就是投擲時必須同時給予迴旋鏢向前的速度與轉動的速度。

起初，迴旋鏢似乎遠離我們而去，但很快地，它會向左上飛行、繞了一圈後降落在投擲者的附近或者再繞行第二圈後再降。每個迴旋鏢的飛行路徑、盤旋能力都不同，即使是同一個迴旋鏢，其飛行軌跡也會與投擲者的投擲方式有關，迴旋的精確（定點、定位的投擲）更有賴於投擲者的技巧（通常風因素也會列入考慮），一段時間練習後就可以控制飛行技巧，讓其飛行繞圈後回到手上，一般紙板做成的迴旋鏢在飛行半徑約2、3米。纏上絕緣膠帶增加轉動慣量後，讓飛行範圍長達10米不是難事。操作摘要如下；

1.操作時特別注意安全，請依指導員指示操作，以免誤傷他人。

2.有釘書針部分凹下面為正面，右手投擲時正面向自己的左方，平行臉頰垂直地面。

3.擲出時整個迴旋鏢保持垂直，以類似投擲物體方式旋轉拋出。拋出時注意前方是否有人。

4.關鍵秘訣：迴旋鏢上浮與轉彎的力量源自於旋轉，因此擲出時迴旋標轉動愈快愈好，反而移動的速度則不必太大。

教學上的套用

每個迴旋鏢都有其特定的飛行軌道，這現象可以用物理原理來解釋。譬如：

1.飛行上浮和繞圈轉彎：類似竹蜻蜓的飛行，與機翼傾斜、旋轉時依伯努利原理所產生浮力的水平分力有關。類似竹蜻蜓的原理。

2.迴轉半徑大小：類比拉繩甩石子，與物體質量、旋轉快慢有關。

3.旋轉之持續性：類比砂石車不易瞬間煞車停住，與轉動慣量、角動量、外阻力矩有關。

每當以迴旋鏢為輔助教材實施教學時，很容易讓學生把時間花在製作過程與製作技巧上，其實如何讓學生在調整到成功飛行的過程中，體驗物理原理並且套用成功才是最重要的學習成效。

歷史評價

發展

大家對澳洲土著所使用的迴旋鏢極感興趣，本文旨在介紹由簡易材料灰紙板製成迴旋鏢，國小四年級以上的大部分初學者能在短時間內自製完成並且發射成功。文中將敘述迴旋鏢的製作過程、操作、原理。並將其推廣至轉動慣量、角動量等物理概念的教學上，各類學員對此課程教學反映極佳。

古代

古代迴旋鏢是用堅硬的曲木製成的一種巧妙武器，用於狩獵和戰爭。

現今

如今迴旋鏢成了澳大利亞人的寵兒，人們把它看作玩具和運動器械開展投擲比賽，這項運動已風行歐美，在德國北部城鎮基爾定期的舉行世界性的飛行迴旋鏢錦標賽。如今迴旋鏢非常適合現代人作為一種戶外休閒健身運動，在飛行的過程中可充份體會那種獨特的飛行樂趣。當飛行水平日趨提高后會更加產生濃厚的興趣，令人久玩不厭。

飛去來器

2000年悉尼奧運會的原會標就是根據“飛來器”實物繪製而成，圖案上方用“飛來器”組成一個舉著奧運會火炬奔跑的運動員形象。健身夜光變色“飛來器”源自澳大利亞土著人打獵物謀生的一種用具。中央電視台經濟頻道曾報導過：數千年以前，澳大利亞土著人就發明了一種叫“飛來器”的神奇武器，在狩獵時，獵手向獵物投出後，如果沒有擊中目標，“飛來器”會神奇般地返回到投出者手中，是澳大利亞土著人傳統的狩獵工具。如今“飛來器”已成澳大利亞人的寵兒，人們把它當作娛樂和健身運動、投擲比賽，這項運動風行歐美，在德國北部每年都舉行世界性的“飛來器”錦標賽。成為了一種健身、娛樂、趣味性為一體的理想健身器材。

奧運會上的迴旋鏢

1996年9月15日，悉尼奧運會會徽正式被推出，會徽採用了澳大利亞藍色、紅色、橘黃色和白色幾種傳統的顏色，圖案上方用“迴旋鏢”組成一個舉著奧運會火炬奔跑的運動員形象，“迴旋鏢”是澳大利亞土著人傳統的狩獵工具，圖案下方標有英文“悉尼2000”字樣和奧運五環標誌。

2000年。第27屆奧運會在澳大利亞悉尼正式舉行，在這場盛會中，澳大利亞土著人攜帶他們具有四千多年文化歷史積澱的神秘之物——迴旋鏢，登上歷史舞台，開始走出原始，邁出澳大利亞，跨向世界，奔向我們，激起財富的浪花……

使用

迴旋鏢之圓周路徑與拋擲它的速率無關，只有轉動慣量和迴旋鏢的截面形狀，才能決定飛行路徑的半徑。因此一個飛去就來器，不管用力多大（在假定的鉛直面上作相同的投擲）；其路徑總是不變的（當然，假設用力足以飛完全程）。如果要改變圓周路徑的大小，通常必須換個不同轉動慣量或截面形狀的迴旋鏢。然而也可以在鏢臂加上載物來增加轉動慣量，這種技巧是想打破拋遠紀錄的人用的。飛盤也是以同樣的方式飛行。它有一個彎曲的頂面，以手腕的扭甩使其旋轉，空氣的撞擊或經由上下表面氣流之不同獲得升力。飛盤適當地在幾乎鉛直的平面拋擲，也會像迴旋鏢一樣地回飛。可是，飛盤通常是稍微地拋給另一個人，因此拋擲著只要定個自轉平面，給予足夠達到此一彎路徑的水平升力就成了。迴旋鏢和飛盤都可以輕觸地面而不影響飛行。假想飛盤以前緣向下微傾，掠地而過。前緣擦地上，地面與飛盤的接觸點給予飛盤以力矩，並改變其角動量，但此改變向量幾乎和原來的角動量垂直，所以新的角動量是由原先的向量旋轉而得。除了方向，角動量的值改變並不大，因此飛盤並不會慢多少，只是重新定向，朝新的方向飛行罷了。

待迴旋鏢迴旋至投擲人所在位置，打開雙手然後手掌相夾書一樣以“三明治式”的方式雙手伸直夾住迴旋鏢。以這種方式來接鏢的話，只有當迴旋鏢與肩或者腰同樣高度時方可；當迴旋鏢的高度在臉部或者眼睛，千萬不可以以這種方式還接鏢，應儘量躲開。不要嘗試背對著去接鏢，應依照迴旋鏢的飛行途徑，當飛至身邊時可嘗試接住它。最好不以單手接，除非已是很熟練的投擲手。

注意

在飛行時儘量選擇寬闊的空地或草坪，最好在迴旋鏢飛行軌跡範圍內無人，如果周圍有人的話，要讓他們明白你在做什麼以便閃躲，因為迴旋鏢雖然是玩具，但也很有可能造成輕微傷害。不管是何種造型的迴旋鏢，大部分的截面都如傳統機翼般下部平坦上部呈弧形，飛行時手執迴旋鏢的前端豎起，面向右，用拇指、食指、和中指握住，迴旋鏢的末端以無名指支撐並將向右傾斜20-45度左右，具體傾斜角度要根據每一個不同的迴旋鏢性能而定。舉起迴旋鏢至肩膀的上方投擲時，運用腕力（使其迴旋鏢能高速旋轉）如投棒球般向前方，手臂與地平面平行或略微抬高擲出。在強風中不宜投擲，如果是微風，則人先面對方向，再右轉45度擲出。

扔時不要用力過猛，若飛不回來，可以調整硬卡紙上折的長度和角度，左高右低。多次試驗，一定沒有問題。

製作方法

準備：兩張硬卡紙，中間無縫，寬度為3厘米，長度為20厘米、訂書機或者膠水、一把剪刀。

步驟：1.首先：將兩張硬卡紙的角剪圓，交叉成十字固定，呈90度的直角。

2.將硬卡紙的兩端向上折3厘米。

3.四角面對自己，將做好的“迴旋鏢”側著扔出，它就可以飛回到所站的位置。