부메랑은 어떻게 다시 제자리로 돌아올까

부메랑은 어떻게 다시 제자리로 돌아올까

Ⅰ. 탐구동기

평소에 친구들이 부메랑을 날리며 노는 모습을 쉽게 지나치곤 했었다. 하지만 부메랑에 호기심을 가져보니 던지면 돌아온다는 사실이 매우 신기하게 느껴졌고, 그렇게 되는 원리가 궁금하기도 했다. 그래서 부메랑에 대해 집중적으로 탐구하기 시작했다.

Ⅱ. 탐구를 통해 알아보고 싶은 점

부메랑 던질 때 다시 돌아오는 원리는 부메랑의 모양, 각도, 두께, 던지는 방법, 굴곡의유무중에서 어떤 조건과 관계가 있는지 알아보고 싶다.

Ⅲ. 자료조사와 차례

자료1 : 부메랑의 정의
부메랑이라는 이름은 오스트레일리아의 한 원주민 부족이 자신들의 이름을 따서 붙인 것이다. 이 원주민들은 약 1만 년 전부터 사냥과 전쟁에서 부메랑을 사용해 왔다. 돌아오는 부메랑이라도 올바로 던지지 않으면 돌아오지 않는다.
자료2 : 되돌아오는 이유부메랑의 날개는 비행기의 날개와 같이 윗면이 약간 둥글고 아랫면이 편평하게 만들어져 있다. 부메랑을 던지면...

부메랑은 어떻게 다시 제자리로 돌아올까?

Ⅰ. 탐구동기
평소에 친구들이 부메랑을 날리며 노는 모습을 쉽게 지나치곤 했었다. 하지만 부메랑에 호기심을 가져보니 던지면 돌아온다는 사실이 매우 신기하게 느껴졌고, 그렇게 되는 원리가 궁금하기도 했다. 그래서 부메랑에 대해 집중적으로 탐구하기 시작했다.

Ⅱ. 탐구를 통해 알아보고 싶은 점
부메랑 던질 때 다시 돌아오는 원리는 부메랑의 모양, 각도, 두께, 던지는 방법, 굴곡의유무중에서 어떤 조건과 관계가 있는지 알아보고 싶다.

Ⅲ. 자료조사와 차례
자료1 : 부메랑의 정의
부메랑이라는 이름은 오스트레일리아의 한 원주민 부족이 자신들의 이름을 따서 붙인 것이다. 이 원주민들은 약 1만 년 전부터 사냥과 전쟁에서 부메랑을 사용해 왔다. 돌아오는 부메랑이라도 올바로 던지지 않으면 돌아오지 않는다.

자료2 : 되돌아오는 이유부메랑의 날개는 비행기의 날개와 같이 윗면이 약간 둥글고 아랫면이 편평하게 만들어져 있다. 부메랑을 던지면 둥근 윗면이 반대편보다 공기의 흐름이 빨라 압력의 차이에 의하여 날개의 위쪽으로 향하는 양력이 나타난다.

차례
탐구
기간
알아볼 것
방법
…(생략)

는 부메랑을 찾는다.
하드보드지, 칼, 자
각도기
5
부메랑이 돌아오는
원리와 던지는방법
과의 관계
1. 던지는 방법을 달리하여 부메랑을 날려본다.
2. 돌아오는 부메랑을 찾는다.
만들어진 부메랑

Ⅳ. 탐구 내용 - ○ : 던지면 다시 돌아옴 △ : 결과가 애매모함 × : 던지면 다시 돌아오지 않음

실험1 : 부메랑이 돌아오는 원리와 부메랑의 모양과의 관계
준비물 : 하드보드지, 칼, 자, 컴퍼스, 각도기, 접착제
탐구방법 - 1. 하드보드지에 아래에 나온 모양대로 밑그림 그린 뒤 칼로 자른다.
2. 부메랑을 각각 3번씩 날려 본 후 다시 돌아오는 부메랑 찾는다.

구분
직사각형
○자 모양
삼각형
W자 모양
V자 모양
┼자 모양
Y자 모양
1
×
×
×
×
○
△
○
2
×
×
△
×
○
○
○
3
×
×
×
△
○
△
○
결론
×
×
×
×
○
○
○

결과 : 실험을 할 때 다시 던진 방향으로 돌아오는 부메랑은 있었으나 제자리에 근접하게 돌아온 부메랑은 없었다. 그러므로 부메랑이 제자리로 돌아오기 위해서는 모양 외에 다른 요소도 더 필요하다는 것을 알 수 있었다.

실험2 : 부메랑이 제자리로 돌아오는 원리와 부메랑의 두께와의 관계
준비물 : 하드보드지, 접착제, 칼, 자, 테이프(하드보드지 고정에 사용)
탐구방법 - 1. 실험1에서 했던 결과를 토대로 원위치로 돌아왔던 Y자 모양으로
① 하드보드지 1겹 ② 하드보드지 3겹 ③ 하드보드지 5겹이 되도록
모두 3개의 부메랑을 만들어 3번씩 날려보았다.
2. 다시 돌아오는 부메랑을 찾는다.

구분
부메랑①
부메랑②
부메랑③
1회
○
○
△
2회
○
△
×
3회
○
○
×
결론
○
○
×


결과 : 부메랑이 돌아오는 원리와 두께는 큰 차이가 없다는 것을 알게 되었다.

실험3 : 부메랑의 원리와 부메랑의 굴곡과의 관계
준비물 : 하드보드지, 각도기, 칼, 자, 테이프
탐구방법 - 1. 실험1에서 돌아왔던 Y자모양의 부메랑을 3개 만든다.
2. ① 평면상태 ② 앞면만 볼록함 ③ 앞, 뒷면이 모두 볼록함
3. 다시 돌아오는 부메랑을 찾는다.

구분
부메랑①
부메랑②
부메랑③
1회
○
○
×
2회
△
○
△
3회
○
○
△
결론
○
○
×


결과 : 가장 이상적인 부메랑의 굴곡 형태는 앞면이 약간 볼록하게 나와 있고 뒷면은 평평한 모양인 것을 증명하였다.
실험4 : 부메랑의 원리와 부메랑의 각도와의 관계
준비물 : 하드보드지(두 겹을 붙인 것), 각도기, 칼, 자, 테이프
탐구방법 - 1. 하드보드지로 V자 모양의 부메랑을 각도 30, 90, 110, 160도로 달리하여 4개를 만든다.
2. 부메랑을 던진 뒤 돌아오는 것을 찾는다.

구분
30도
90도
110도
160도
1회
×
○
○
×
2회
×
○
△
×
3회
×
○
○
×
결론
×
○
○
×


결과 : 각도가 다르면 부메랑의 회전의 정도도 다르며, 회전이 잘 될수록(각도는 90~110도 정도)
되돌아 올 확률이 큼을 알 수 있었다.

실험5 : 부메랑의 원리와 부메랑을 던지는 방법과의 관계
준비물 : 실험3에서 가장 잘 돌아온 굴곡의 부메랑(앞면만 볼록한 부메랑)
탐구방법 - 1. 부메랑 끝을 잡고 날려보고 가운데를 잡고 날려본다.
2. 부메랑을 던지는 각도를 바꿔 날려본다. (①지면과 평행하게 날려 본다, ②지면과 45도 떨어지게)
3. 굴곡 부분이 위로 가게 날려보고, 아래로 가게도 날려본다.

결과 : 1. 부메랑의 가운데를 잡았을 때에는 멀리 가지 못하고 떨어졌으나 끝을 잡고 날렸을 때에는
위로 높이 상승했다가 되돌아 왔다.
2. 부메랑을 던지는 방향과 수평으로 던졌을 때에는 높이 상승하지 못했으나, 지면과 45도
정도의 각도로 던졌을 때에는 높이 그리고 멀리까지 이동했다가 되돌아 왔다.
3. 굴곡을 위로했을 때에는 되돌아 왔으나 아래로 했을 때에는 되돌아오지 않았다.


Ⅴ. 탐구 결론 및 토의
① 부메랑이 다시 되돌아오는 모양은 V자 Y자 모양 등이 있다.
② 부메랑의 두께와 부메랑의 원리와는 관련이 작다.
③ 부메랑이 이상적으로 되돌아오기 위해서는 앞면은 볼록하고 뒷면은 평평한 모양이 좋다.
④ 부메랑의 각도가 90~110도 정도가 가장 회전이 잘 되며 되돌아올 확률도 크다.
⑤ 부메랑의 끝을 잡았을 때, 굴곡을 위로하여 날렸을 때, 지면과 약 45도의 각도로
던졌을 때 부메랑이 다시 돌아온다.

최종결론 : 부메랑이 다시 돌아오는 것은 부메랑의 모양, 가한 힘, 굴곡의 모양과 위치
각도, 잡는 위치, 날릴 때 지면과의 각도와 관계가 있다.


Ⅵ. 느낀 점
탐구를 통해 부메랑에 대한 궁금증을 시원하게 풀었다. 하드보드지로 부메랑을 만들다 보니
손도 많이 아팠고, 실험이 잘 되지 않을 때는 속으로 짜증이났다. 실험의 보충자료 부족과
하드보드지로 굴곡을 표현해야만 했다 는게 아쉬웠다. 기회가 된다면 한 번 종이가 아닌
다른 재질로 부메랑을 만들어보고 싶고, 바람이나 기압과 부메랑의 관계도 알아보고 싶다.