Pourquoi un boomerang revient-il à son point de départ?

Les pales d'un boomerang ressemblent aux ailes d'un avion - elles sont simplement disposées différemment.  En vol elles sont entourées d'un flux d'air, ce qui crée une poussée sur le côté. Comme le boomerang tourne sur lui-même, il est suffisamment stable pour ne pas tomber et pour revenir à son point de départ en suivant une courbe.

Boomerang
Bâtons à lancer, bâtons de jet ou "rabbit-sticks", il en existe de toutes les couleurs et de toutes les formes !  Mais le boomerang ne retourne à son point de départ que lorsque ses ailes sont taillées correctement et qu’il est lancé avec habileté. (Photo :Gavran333/Shutterstock.com)

Un bâton à lancer qui revient tout seul, c’est bien pratique. C'est ce que pensaient aussi les Aborigènes, les autochtones d'Australie, qui utilisaient des boomerangs pour s'exercer à la chasse. Aujourd'hui il existe des compétitions sportives de lancer de boomerang et on en trouve de toutes formes avec un nombre de pales variable. Mais pour réussir à les lancer correctement, il faut s'entraîner. Et pourquoi cet objet revient-il vers nous quand on le lance ?

Les pales d’un boomerang sont comme les ailes d'un avion

Pour que le boomerang vole en cercle, il faut avant tout que ses ailes soient profilées comme celles d'un avion. Cela signifie que le dessus de l'aile doit être plus bombé que sa face inférieure. Sur le dessin, on peut voir à quoi ressemble l’aile en coupe.

Aile d'avion

(Image: Zoe Bont)

Quand on lance le boomerang, la pale traverse un flux d’air. Le chemin à parcourir sur la face bombée (flèche bleu foncé) est plus long que celui du dessous (flèche bleu clair). Pour "rattraper" la différence, l'air s'écoule plus vite sur la face supérieure que sur la face inférieure et "aspire" ainsi la pale vers le haut (flèche verte). Les ailes d'un avion fonctionnent exactement de la même manière.

 

La poussée de l'air

Mais il existe de nombreuses différences entre un avion et un boomerang, entre autres la direction du lancer. L'avion vole en effet parallèlement au sol, un peu comme un frisbee. Un boomerang par contre est lancé verticalement, comme un vélo roule sur le sol. Cela fait que la poussée de l'air n'entraîne pas l'aile du boomerang vers le haut mais sur le côté ! Les boomerangs pour droitier volent toujours vers la gauche.

Plus précisément : plusieurs forces de directions différentes

Le boomerang est projeté verticalement vers l'avant, de façon à ce qu’il tourne sur lui-même. Deux forces agissent alors sur lui : le lancement l'entraîne vers l'avant et il pivote sur lui-même. Une force d'aspiration plus forte s'exerce sur la pale du boomerang qui se trouve alors en haut. Cette pale se déplace en effet plus vite puisque sa rotation suit exactement la direction du vol. Lorsque l'aile se trouve "en dessous", au contraire elle tourne dans la direction opposée à celle du vol et est donc plus lente. Le boomerang est donc toujours entraîné sur le côté, fortement en haut et plus faiblement en bas.

Les objets en rotation sont stables.

Pourquoi alors ne bascule-t-il pas et ne tombe-t-il pas à plat sur le sol ? Cela est dû au fait que le boomerang tourne sur lui-même pendant le vol. Les objets en rotation sont très stables en raison des lois de la physique et ne tombent pas facilement. Tu l'as sans doute observé toi-même sur les pièces roulant sur la tranche, les vélos ou les toupies. Le boomerang qui tourne ne bascule donc pas, mais il oblique légèrement sur le côté pour compenser. Tu peux te représenter cela comme faire du vélo sans les mains : pour diriger le vélo, tu l'inclines un peu sur le côté avec ton corps en roulant. Il ne tombe pas, mais décrit une courbe, exactement comme le boomerang. Quand il est lancé correctement, le boomerang suit une belle trajectoire circulaire et revient dans la main de son lanceur !

Cela demande beaucoup d'entrainement. Pour en savoir plus sur la technique du lancer et la physique du boomerang, regarde la vidéo ci-dessous.

Aile d'avion
Comment lancer un boomerang

Comment lancer un boomerang: principes physiques et exemples. Deux jeunes nous montrent la technique de lancement et nous expliquent comment ça marche.

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