La
physique du boomerang
Comment un simple
morceau de bois, lancé dans les airs, peut-il revenir à son point de départ
? Le boomerang a toujours fasciné. Mais il effectue aujourd'hui - si on
peut dire - un véritable retour en force. Ici même, à Montréal, des amateurs
se rencontrent régulièrement pour pratiquer un sport d'adresse qui est aussi
une passion.
On ne sait ni quand ni comment cet objet est né. Selon une légende,
un vieux chef avait décidé de jeter son baton de marche, tout rongé et
courbé, mais le baton revint vers lui. Agacé, le chef le relança et le
baton revint une fois de plus.
Par contre, ce qui est certain, c'est que les premiers boomerangs étaient
en bois, tout comme celui-ci, d'origine australienne.
Les Australiens n'ont toutefois pas l'exclusivité du boomerang. Des
fouilles archéologiques ont montré qu'il était connu de différentes cultures
partout dans le monde.
En Egypte, par exemple, on a retrouvé des reproduction de bâtons à lancer
dans la tombe de Toutankhamon.
Plus près de nous, certains Amérindiens, notamment les Hopis de l'Arizona,
connaissaient aussi le boomerang.
Le matériau le plus utilisé est encore le bois - du contreplaqué très
léger. Les tailles sont variables, mais la tendance depuis quelques années
est au petit boomerang, de 30 cm maximum d'envergure.
Toutefois, on en fabrique aussi en matériaux composites modernes, comme
le carbone ou le polypropylène.
Au début du siècle, on a commencé à élaborer quelques explications.
Mais ce n'est que récemment, en 1975, qu'un chercheur néerlandais, Félix
Hess, a réussi à répondre à toutes les questions scientifiques. Il a littéralement
mis en équations le vol du boomerang.
En simplifiant, l'explication tient à deux grands phénomènes physiques:
la portance et l'effet gyroscopique.
A cause de cette forme, l'air s'écoule plus rapidement sur le dessus
de l'aile qu'en dessous.
Avec la vitesse, la pression sur la partie bombée diminue, tandis que
celle sur la partie plate augmente.
Cette différence de pression crée une force qui aspire l'aile vers le
haut. C'est la portance.
D'abord, lorsque la toupie tourne, son axe de rotation reste vertical
et fixe.
Maintenant, si on applique une force pour la faire basculer sur le coté,
la toupie a l'étrange faculté de ne pas tomber. Son axe de rotation varie
constamment et décrit la surface d'un cone imaginaire, dans un mouvement
que l'on appelle précession gyroscopique.
Le résultat est que le boomerang décrit une longue courbe dans les airs,
jusqu'à ce que sa vitesse de propulsion soit nulle et qu'il arrive en
chute douce, près de son point de départ.
Celui-ci doit se placer face au vent et diriger son tir en formant un
axe de 45 degrés par rapport à l'axe du vent.
Moyennant quoi, le boomerang prendra une belle trajectoire revenant
à son point de départ. Mais ce n'est pas garanti... Le lanceur a souvent
fort à faire pour attraper son boomerang...
Il s'agit de choisir la forme appropriée au défi. Par exemple, lancer
le plus loin possible - actuellement, le record canadien est de 73 mètres.
Ou encore, faire le plus grand nombre possible de lancers-rattrapés possibles
en un minimum de temps.
Mais on n'est pas obligé d'être champion toutes catégories pour lancer
un boomerang. Tous les modèles sont bienvenus, et il n'y a pas non plus
de limite d'âge...
Le 26 septembre
1999
Transcription
Les
aborigènes australiens l'appelaient le « bâton qui vole ».
En
Australie, les indigènes les utilisaient pour des jeux d'adresse et pour
la chasse. Contrairement à ce qu'on peut penser, toutefois, ce n'était pas
pour tuer les animaux, mais plutôt pour les effrayer et les rabattre vers
les chasseurs.
Les
boomerangs d'aujourd'hui sont bien différents de ceux du passé.
Très
longtemps, le vol du boomerang est resté un mystère.
La
portance est ce qui permet à un avion ou à une aile d'oiseau de se maintenir
en vol. Les pales du boomerang sont profilées comme les ailes d'un avion,
de forme bombée au dessus, et plates en dessous.
Lorsqu'on
lance un boomerang dans les airs, il tourne rapidement sur lui-même, les
deux pales battant les airs. Il est alors soumis à d'autres forces, la plus
importante étant ce qu'on appelle la précession gyroscopique.
Tous
les gyroscopes, comme cette toupie, possèdent des propriétés très particulières.
La
précession s'applique à un boomerang en mouvement. La portance étant inégale
sur les deux pales, l'axe de rotation du boomerang aura tendance à se modifier.
Au lieu d'aller tout droit, un boomerang normal - lancé par un droitier-
se déplacera légérement sur sa gauche à chaque rotation.
Ces
principes scientifiques aident à comprendre la dynamique du vol, mais ils
ne remplacent pas l'habilité du lanceur.
Aujourd'hui,
le boomerang est en plein renouveau et on voit apparaître beaucoup de nouvelles
formes.
