Explication de la trajectoire du boomerang

Résumé du document

Le boomerang est un objet ancien. Son origine est probablement aborigène. En effet, il vient du turwall, (une langue aborigène d'Australie) bou-ma-rang qui signifie "bâton qui revient". Les tribus aborigènes s'en servaient pour chasser. Aujourd'hui, c'est devenu un divertissement et même un sport.

En général, on définit un boomerang de la manière suivante : un boomerang est un objet de forme aérodynamique généralement en bois, constitué d'une ou plusieurs pales plus ou moins profilées et capable de voler et revenir jusqu'au lanceur.

Nous tenterons de répondre à la problématique :
Quels sont les phénomènes physiques qui permettent à un boomerang de revenir jusqu'aux mains de son lanceur ?

Dans cette étude, on considère un boomerang bipale c'est-à-dire à deux pales, et lancé par un droitier.

I. Description du boomerang

Un boomerang classique est constitué de deux pales, ce nombre pouvant atteindre quatre. Elles forment un angle entre elles compris entre 60° et 120°.
Ces pales comportent deux faces : l'intrados qui est plat et l'extrados qui est bombé. L'extrados est la partie supérieure de la pale et l'intrados la partie inférieure. De profil elles ont un aspect similaire à celui d'une aile d'avion comportant un bord d'attaque arrondi et un bord de fuite effilé (voir figure 1 et 2).
L'envergure d'un boomerang est comprise entre 20 et 50 cm pour une épaisseur de quelques millimètres.

II. Théorie de la trajectoire du boomerang

Pour comprendre la trajectoire du boomerang, il convient tout d'abord de connaitre les efforts qui s'exercent sur lui. Lors de son vol, le boomerang est soumis à deux types de forces : la force de pesanteur et les forces aérodynamiques. Ces dernières comprennent trois différentes forces : la poussée, la trainée et la portance.

1) Description des efforts
a) Le poids
Le poids est la force générée par l'attraction gravitationnelle de la Terre sur un objet. Le poids est une force appliquée (...)