Velocità di traslazione e rotazione





Fotografie stroboscopiche relative alle misure delle velocità di traslazione e rotazione dei boomerang.

Fotografie Stroboscopiche

Per determinare la cinematica di un boomerang, ovvero la velocità di traslazione VT e la velocità di rotazione VR simultaneamente, non è possibile a mio avviso, utilizzare altra tecnica che quella della fotografia stroboscopica. Le misure ottenute risultano sufficientemente precise e permettono delle valutazioni particolarmente interessanti relative a boomerang diversi per peso e geometria nonchè a diverse tecniche di lancio.

Inizialmente avevo dubbi consistenti relativamente alla sincronizzazione tra lanciatore e fotografo ed in effetti dopo due serie di tentativi piuttosto deludenti, stavo per risolvere il problema utilizzando un dispositivo fotoelettrico. Tuttavia, nella terza serie di tentativi la sincronizzazione ha raggiunto un ottimo standard.

Ovviamente il fotografo è un professionista ai massimi livelli e la sua attrezzatura è al top.

Alcuni lanci sono puramente dimostrativi.

In seguito sono stati effettuati lanci con potenza crescente.

La velocità di traslazione VT ha raggiunto un valore di circa 36 m/sec

La velocità di rotazione VR risulta compresa tra 9rps e 12rps

La posizione migliore della macchina fotografica è quella con asse ottico ortogonale al piano all'altezza della seconda riga verticale, in effetti è possibile che il boomerang possa toccare la parte terminale del piano pregiudicando entrambe le velocità.

La precisione delle misure dipende unicamente dalla distanza della traiettoria rispetto al piano stesso.

Un rilievo interessante, che ho notato personalmente, peraltro da molto tempo con boomerang classici abbastanza grandi, è un transitorio che si verifica al momento del rilascio: il boomerang passa dalla rotazione (epicicloidale) imposta dal braccio a quella attorno al baricentro. In pratica, in tutte le sequenze, il primo boomerang fotografato non ha il baricentro allineato come invece risulta per le posizioni seguenti.

Per ottenere un'adeguata sincronizzazione tra i lanci e le sequenze fotografiche, senza utilizzare un dispositivo fotoelettrico, bisogna eseguire un buon numero di lanci. Inizialmente i risultati sono deludenti, ma in seguito, si raggiungono risultati ampiamente soddisfacenti. Inizialmente si consiglia una frequeza di 20 Hz, passando in seguito a quella superiore.

Boomerang utilizzati per le foto stroboscopiche

Foto stroboscopiche

La distanza tra le strisce verticali è di 25cm

Lancio dimostrativo di precisione lungo la linea orizzontale

Nel primo fotogramma della sequenza la distanza del baricentro dalla linea centrale risulta maggiore rispetto a quelle seguenti. Risulta evidente il transitorio che si verifica immediatamente dopo il rilascio. Nei quattro fotogrammi seguenti i baricentri risultano allineati, ovvero appartengono ad una retta.

VT: 18 m/sec

VR: 9 rps

VT: 20 m/sec

VR: 10 rps

Lancio dimostrativo

VT: 20 m/sec

VR: 10 rps

VT: 30 m/sec

VR: 11,5 rps

VT: 36 m/sec

VR: 12 rps