飞去来器

回旋镖

飞去来器（boomerang），又名回旋镖、自归器、飞去飞来器等其它名称，顾名思义就是飞出去以后会再飞回来。它的形状有“V”字形、香蕉形、钟形、三叶形、“十”字形、多叶形，以及其它各种造型。很多人在电视中曾见过杂技表演者将飞去来器飞出去以后绕观众的头顶盘旋一圈，在一片惊呼声中又飞回表演者的手中并获得满堂喝彩。“V”字形和香蕉形的飞去来器曾是澳大利亚土著人的传统狩猎工具，熟练的猎手向猎物发出飞去来器以后，如果没有击中目标，飞去来器会神奇般地返回发出者的手中。

原理

回旋镖的支翼的切面使回旋镖所受的空气升力方向为上升方向（空气动力学），令回旋镖器身稳定。回旋镖和陀螺一样，其转轴绕着直线旋转（刚体动力力学）。升力及稳定性使回旋镖上升，旋轴的转动令回旋镖回飞。

关于回旋镖的飞行现象，可以用回旋镖与空气的交互作用来解释。若在真空中由于缺少了空气的作用，回旋镖的飞行轨迹，应该仅是个抛物线。然一旦考虑空气，则情况就显得复杂，不过仍可用比较浅显的方式来了解，大致而言，回旋镖的飞行现象与力矩、角动量、转动惯量及伯努利原理、向心力等物理原理有关。

先考虑比较简单的情形如下：

以水平方向（转轴垂直地面）投掷回旋镖时，两翼的特殊结构使得空气流经翼的两侧时，依据伯努利原理，空气会有个朝上的净力作用在较低、平坦的一侧进而产生浮力。如果用右手垂直投掷回旋镖（先前朝上的一侧此时朝左），则浮力的方向（投掷者观看）是由右至左，不过单由这浮力并不足以解释回旋镖的飞行轨迹。

紧接着可以考虑垂直丢出后，两翼上各点对空气的相对速度，发现两翼上各点对空气的相对速度均不同。当翼上的点是朝上时，回旋镖的向前速度加上由于转动所产生速度才是相对于空气的速度，反之当翼上的点是朝下时，回旋镖的向前速度减掉由于转动所产生速度才是相对于空气的速度，因此作用在回旋镖上的不仅是由右向左的浮力（提供回旋镖旋转所需的向心力），同时也会产生一外力矩（水平方向）作用在回旋镖上企图使得回旋镖上半部向左倾斜、下半部向右倾斜。

操作注意事项

一般而言，用右手投掷时，以纸板中央有订书针部分凹下（个别机翼凸起）之方向为正面，投掷时正面向自己的左方，平行脸颊垂直地面。掷出时整个回旋镖保持垂直，以类似投掷物体方式抛出，抛出时注意前方是否有人。回旋镖离手的那一瞬间，正面应几乎与地面（右方）垂直，或者正面略微向右倾斜，并且让回旋镖转动得愈快愈好，也就是投掷时必须同时给予回旋镖向前的速度与转动的速度。

起初，回旋镖似乎远离我们而去，但很快地，它会向左上飞行、绕了一圈后降落在投掷者的附近或者再绕行第二圈后再降。每个回旋镖的飞行路径、盘旋能力都不同，即使是同一个回旋镖，其飞行轨迹也会与投掷者的投掷方式有关，回旋的精确（定点、定位的投掷）更有赖于投掷者的技巧（通常风因素也会列入考虑），一段时间练习后就可以控制飞行技巧，让其飞行绕圈后回到手上，一般纸板做成的回旋镖在飞行半径约2、3米。缠上绝缘胶带增加转动惯量后，让飞行范围长达10米不是难事。操作摘要如下；

1.操作时特别注意安全，请依指导员指示操作，以免误伤他人。

2.有钉书针部分凹下面为正面，右手投掷时正面向自己的左方，平行脸颊垂直地面。

3.掷出时整个回旋镖保持垂直，以类似投掷物体方式旋转抛出。抛出时注意前方是否有人。

4.关键秘诀：回旋镖上浮与转弯的力量源自于旋转，因此掷出时回旋标转动愈快愈好，反而移动的速度则不必太大。

教学上的应用

每个回旋镖都有其特定的飞行轨道，这现象可以用物理原理来解释。譬如：

1.飞行上浮和绕圈转弯：类似竹蜻蜓的飞行，与机翼倾斜、旋转时依伯努利原理所产生浮力的水平分力有关。类似竹蜻蜓的原理。

2.回转半径大小：类比拉绳甩石子，与物体质量、旋转快慢有关。

3.旋转之持续性：类比砂石车不易瞬间煞车停住，与转动惯量、角动量、外阻力矩有关。

每当以回旋镖为辅助教材实施教学时，很容易让学生把时间花在制作过程与制作技巧上，其实如何让学生在调整到成功飞行的过程中，体验物理原理并且应用成功才是最重要的学习成效。

历史评价

发展

大家对澳洲土著所使用的回旋镖极感兴趣，本文旨在介绍由简易材料灰纸板制成回旋镖，国小四年级以上的大部分初学者能在短时间内自制完成并且发射成功。文中将叙述回旋镖的制作过程、操作、原理。并将其推广至转动惯量、角动量等物理概念的教学上，各类学员对此课程教学反映极佳。

古代

古代回旋镖是用坚硬的曲木制成的一种巧妙武器，用于狩猎和战争。

现今

如今回旋镖成了澳大利亚人的宠儿，人们把它看作玩具和运动器械开展投掷比赛，这项运动已风行欧美，在德国北部城镇基尔定期的举行世界性的飞行回旋镖锦标赛。如今回旋镖非常适合现代人作为一种户外休闲健身运动，在飞行的过程中可充份体会那种独特的飞行乐趣。当飞行水平日趋提高后会更加产生浓厚的兴趣，令人久玩不厌。

2000年悉尼奥运会的原会标就是根据“飞来器”实物绘制而成，图案上方用“飞来器”组成一个举着奥运会火炬奔跑的运动员形象。健身夜光变色“飞来器”源自澳大利亚土著人打猎物谋生的一种用具。中央电视台经济频道曾报道过：数千年以前，澳大利亚土著人就发明了一种叫“飞来器”的神奇武器，在狩猎时，猎手向猎物投出后，如果没有击中目标，“飞来器”会神奇般地返回到投出者手中，是澳大利亚土著人传统的狩猎工具。如今“飞来器”已成澳大利亚人的宠儿，人们把它当作娱乐和健身运动、投掷比赛，这项运动风行欧美，在德国北部每年都举行世界性的“飞来器”锦标赛。成为了一种健身、娱乐、趣味性为一体的理想健身器材。

奥运会上的回旋镖

1996年9月15日，悉尼奥运会会徽正式被推出，会徽采用了澳大利亚蓝色、红色、橘黄色和白色几种传统的颜色，图案上方用“回旋镖”组成一个举着奥运会火炬奔跑的运动员形象，“回旋镖”是澳大利亚土著人传统的狩猎工具，图案下方标有英文“悉尼2000”字样和奥运五环标志。

2000年。第27届奥运会在澳大利亚悉尼正式举行，在这场盛会中，澳大利亚土著人携带他们具有四千多年文化历史积淀的神秘之物——回旋镖，登上历史舞台，开始走出原始，迈出澳大利亚，跨向世界，奔向我们，激起财富的浪花……

使用

回旋镖之圆周路径与抛掷它的速率无关，只有转动惯量和回旋镖的截面形状，才能决定飞行路径的半径。因此一个飞去就来器，不管用力多大（在假定的铅直面上作相同的投掷）；其路径总是不变的（当然，假设用力足以飞完全程）。如果要改变圆周路径的大小，通常必须换个不同转动惯量或截面形状的回旋镖。然而也可以在镖臂加上载物来增加转动惯量，这种技巧是想打破抛远纪录的人用的。飞盘也是以同样的方式飞行。它有一个弯曲的顶面，以手腕的扭甩使其旋转，空气的撞击或经由上下表面气流之不同获得升力。飞盘适当地在几乎铅直的平面抛掷，也会像回旋镖一样地回飞。可是，飞盘通常是稍微地抛给另一个人，因此抛掷着只要定个自转平面，给予足够达到此一弯路径的水平升力就成了。回旋镖和飞盘都可以轻触地面而不影响飞行。假想飞盘以前缘向下微倾，掠地而过。前缘擦地上，地面与飞盘的接触点给予飞盘以力矩，并改变其角动量，但此改变向量几乎和原来的角动量垂直，所以新的角动量是由原先的向量旋转而得。除了方向，角动量的值改变并不大，因此飞盘并不会慢多少，只是重新定向，朝新的方向飞行罢了。

待回旋镖回旋至投掷人所在位置，打开双手然后手掌相夹书一样以“三明治式”的方式双手伸直夹住回旋镖。以这种方式来接镖的话，只有当回旋镖与肩或者腰同样高度时方可；当回旋镖的高度在脸部或者眼睛，千万不可以以这种方式还接镖，应尽量躲开。不要尝试背对着去接镖，应依照回旋镖的飞行途径，当飞至身边时可尝试接住它。最好不以单手接，除非已是很熟练的投掷手。

注意

在飞行时尽量选择宽阔的空地或草坪，最好在回旋镖飞行轨迹范围内无人，如果周围有人的话，要让他们明白你在做什么以便闪躲，因为回旋镖虽然是玩具，但也很有可能造成轻微伤害。不管是何种造型的回旋镖，大部分的截面都如传统机翼般下部平坦上部呈弧形，飞行时手执回旋镖的前端竖起，面向右，用拇指、食指、和中指握住，回旋镖的末端以无名指支撑并将向右倾斜20-45度左右，具体倾斜角度要根据每一个不同的回旋镖性能而定。举起回旋镖至肩膀的上方投掷时，运用腕力（使其回旋镖能高速旋转）如投棒球般向前方，手臂与地平面平行或略微抬高掷出。在强风中不宜投掷，如果是微风，则人先面对方向，再右转45度掷出。

扔时不要用力过猛，若飞不回来，可以调整硬卡纸上折的长度和角度，左高右低。多次试验，一定没有问题。

制作方法

准备：两张硬卡纸，中间无缝，宽度为3厘米，长度为20厘米、订书机或者胶水、一把剪刀。

步骤：1.首先：将两张硬卡纸的角剪圆，交叉成十字固定，呈90度的直角。

2.将硬卡纸的两端向上折3厘米。

3.四角面对自己，将做好的“回旋镖”侧着扔出，它就可以飞回到所站的位置。

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