Nos expériences
- Expérience 1 : premiers lancers -
Nous nous sommes donc procurés différents boomerangs pour pouvoir comparer leurs vols. Nous disposions alors de 6 boomerangs :
- C'est un boomerang tripale pour gaucher. Son intrados est plat, le bord d'attaque et le bord de fuite sont bien marqués. Sa masse surfacique est d'environ 0,28 g/cm².
- C'est un boomerang bipale avec un angle entre les deux ailes de plus de 90°. Son intrados est plat et il n'y a aucune différence entre le bord de fuite et le bord d'attaque. Sa masse surfacique est d'environ 0,36 g/cm².
- C'est un boomerang bipale avec un angle entre les deux ailes supérieures à 90°. Son intrados est légèrement concave et il n'y a pas de différence entre son bord d'attaque et de fuite. Sa masse surfacique est d'environ 0,28 g/cm². Au niveau de la forme, on peut dire que c'est un agrandissement du boomerang 2.
- C'est un boomerang tripale. Son intrados est plat, les bords d'attaque et de fuite sont marqués. Sa masse surfacique est d'environ 0,31 g/cm².
- Nous avons deux boomerangs identiques 5 et 5' : bipales avec un angle entre les deux ailes inférieur à 90°. L'intrados est légèrement concave pour le 5 et nous avons rendu l'intrados du 5' plat (avec du scotch) pour cette expérience. Les bords d'attaque et de fuite sont peu marqués. La masse surfacique du 5 est de 0,33 g/cm² et le 5' de 0,36 g/cm².
Nous avons lancé chaque boomerang plusieurs fois et nous avons fait une moyenne de leur temps de vol pour ensuite les comparer :
- 3,80 s
- 3,32 s
- 3,28 s
- 3,05 s
- 2,76 s
-
(5') 2,43 s
Nous avons comparé les boomerangs 5 et 5'. Notre hypothèse était que le boomerang qui volerait le plus longtemps serait le 5' car la portance se serait mieux exercée sur lui étant donné son intrados supposé plat. Il s'est avéré que c'était le contraire. Nous pensons pouvoir l'expliquer par le fait que sa masse surfacique était plus faible, et donc le poids moins important.
Nous avons également comparé le 2 et le 3. Ils sont relativement similaires, hormis le fait que le 3 soit plus grand et que sa masse surfacique soit plus faible. Nous avons donc pensé que ce serait celui qui volerait le mieux, et notre hypothèse était juste.
Nous avons ensuite comparé les boomerangs 1 et 4. Encore une fois ils ont pratiquement la même forme mais une masse surfacique très différente. Le 1 en possède une beaucoup plus faible que le 4. Une fois de plus nous avons pensé que le 1 volerait plus longtemps, et là aussi c'était vrai.
Finalement on peut remarquer que les boomerangs 1 et 3 ont une masse surfacique identique mais une forme très différente. C'est le boomerang 1, le tripale, qui vole le plus longtemps.
En conclusion on peut dire que le boomerang qui volera le mieux pour un débutant sera un tripale avec une masse surfacique assez faible. En effet, nous ne sommes pas très expérimentés dans le lancer de boomerang et nous ne sommes pas capables de lancer un boomerang toujours de la même manière. Nous tentons donc de lancer le boomerang le plus correctement possible mais le lancer sera de toute manière imprécis. Notre expérience nous permet donc de trouver un boomerang qui volera facilement, avec un lancer approximatif.
- Expérience 2 : la perceuse -
Nous avons ensuite voulu tenter une seconde expérience. Comme nous voulions observer les trajectoires de boomerang selon leurs caractéristiques, et en dehors des paramètres du lancer, nous cherchions un moyen de lancer les boomerangs toujours de la même manière. Nous nous sommes donc inspirés d'une expérience réalisée dans l'émission "On n'est pas que des cobayes". Cela consistait à créer un embout dans lequel s'emboîtent les boomerangs pour le fixer à une perceuse. La perceuse devait être dirigée vers le haut de manière à ce que le boomerang soit à plat et qu'il décolle lorsqu'on souffle en dessous.
Nous avons donc mis en place le dispositif. On ne pouvait emboîter que les tripales. Les boomerangs tournent, pendant leur vol, autour de leur centre de gravité. Les tripales ont le leur au centre de leurs pales, mais les bipales qui ont un centre de gravité dans le vide (entre les deux pales) ne pouvaient pas rester en équilibre.
Nous avons tout de même tenté de faire voler les tripales dont nous disposions. Souffler en-dessous du boomerang ne suffisait pas, nous avons donc essayé avec des sèche-cheveux mais ils étaient tout aussi inefficaces. Nous avons finalement trouvé le moyen pour faire décoller les boomerangs : donner un petit coup vers le haut avec la perceuse.
Nous avons finalement décidé de ne pas prendre de
mesures et de ne pas retenir d'observations car l'impulsion donnée pour faire
décoller le boomerang n'était pas reproductible à l'identique avec notre procédé. De plus nous n'avions que deux boomerangs tripales et nous ne
pouvions donc pas généraliser le comportement aérodynamique par rapport à leur forme.
- Expérience 3 : l'intervention de Patrice GONIN-
En
raison de notre manque d'expérience dans le lancer du boomerang, nous
avons décidé de contacter une personne qui pratique le boomerang régulièrement.
Cette recherche nous a menés à Patrice Gonin, un membre engagé au sein de la FFVL et lanceur expérimenté. Il a
amené avec lui plusieurs types de boomerangs de formes et matières
différentes. Nous avons commencé par lancer des boomerangs tripales en
mousse, qui reviennent facilement, en essayant de reproduire ce que nous
avions déjà observé en vidéo. Il nous a ensuite conseillé dans nos
gestes. Au fil de la séance nous avons vu nos gestes de lancer
s'améliorer et nous avons même réussi à rattraper les boomerangs
quelques fois !
Cette
séance nous a aidées à mieux comprendre les gestes à appliquer pour que le boomerang revienne. Il était ainsi
plus facile de développer la partie sur le geste du lancer. Elle nous a
également permis d'observer les phénomènes physiques que nous avons
étudiés, en particulier la portance et l'effet gyroscopique.
Nous avons eu l'occasion de prendre quelques photos et
vidéos de notre expérience. Voici donc quelque-uns de nos lancers :
- Annexes -
- Partie 2 : l'influence de caractéristiques -
Boomerang à pales classiques, non excentrées
Schéma d'un boomerang avec une forme d'équerre. Il y a donc un angle d'environ 90° entre les deux pales et les pales sont de la même longueur.
Schéma d'un boomerang MTA (maximum time aloft)
Schéma d'un boomerang avec une forme du type Challenger
Photo d'un quadripales à gauche et d'un tripale à droite.
Boomerang à pales excentrées, c'est-à-dire qu'elles ne sont pas perpendiculaires à la tangente du point par lequel elles sont reliées au centre du boomerang.
Pales d'un boomerang percées et agrémentées d'élastiques dans le but d'améliorer ses performances en acro-doubling. On peut également voir que le boomerang est percé en son centre.
Trajectoire de vol d'un boomerang équerre.
La trajectoire de vol particulière du boomerang MTA.
Trajectoire de vol du boomerang Challenger
Trajectoire de vol que peuvent effectuer des boomerangs tripales ou quadripales.