Cuando era niño y me gustaba jugar fútbol en la plaza de mi pueblo, en una
ocasión, estaban unos jóvenes divirtiéndose con algo que me impresionó. Lo
lanzaban, se elevaba muy alto y, cuando uno pensaba que iba a seguir
alejándose, extrañamente y como por arte de magia, comenzaba a devolverse hasta
caer muy cerca de quien lo había lanzado. Seguramente ellos notaron mi cara de
asombro y me invitaron a tirarlo. Fue sorprendente ver cómo algo que uno arrojaba
se regresaba, pues esto va en contra de la experiencia común.
Si bien, que un palo curvado se devuelva es de admirar, al igual que la
gran mayoría de fenómenos naturales, puede ser explicado mediante la física. De
hecho, intervienen más conceptos físicos de lo que parece, por lo que una exposición
exhaustiva queda fuera del alcance de este artículo, así que vamos a
simplificar la explicación.
Primero que todo, para que el búmeran vuelva a nosotros, su trayectoria debería
ser más o menos circular. Pero, ¿qué necesitamos para que algo siga una
trayectoria circular? Imaginemos que atamos una cuerda a una roca y le damos
vuelta (figura 1). Lo que hace que la roca siga la trayectoria circular es la
tensión de la cuerda, ya que si esta se revienta, la roca seguiría en línea
recta. A la fuerza que hace que un objeto se mueva en una curva se le llama fuerza
centrípeta. Esta simplemente es una fuerza que apunta hacia el centro del
círculo.
Figura 1: Movimiento
rotacional ejercido por la tensión en una, la que cuerda que actúa como fuerza centrípeta.
Entonces, en el caso del búmeran, tiene que haber una fuerza que apunta
hacia el centro de su trayectoria curva. Para encontrar de dónde viene esta
fuerza, analicemos la forma del búmeran. Veamos que es un madero más o menos
aplanado con una curva en el centro. Ahora bien, ¿es totalmente plano? Si le hacemos
un corte a uno de sus extremos, veríamos un perfil como el que se muestra en la
figura 2.
Figura 2:
Perfil aerodinámico del búmeran.
Los bumeranes tienen un perfil aerodinámico muy similar al de las alas de
los aviones y al de las hélices de los helicópteros. Su forma hace que cuando
el aire pasa a través de él, tenga mayor velocidad por la parte redondeada que
por la parte plana. Esto genera baja presión en la parte redondeada y alta
presión en la plana, lo que da como resultado una fuerza hacia la parte redondeada
llamada fuerza de sustentación aerodinámica (ver figura 3).
Figura 3:
Fuerza de sustentación en un perfil aerodinámico.
¡Esta es la fuerza que andábamos buscando! Ahora bien, ¿para que apunte
hacia el centro de la trayectoria curva tendríamos que tirar el búmeran girando
en un plano vertical? Pues así es, el búmeran no se lanza horizontalmente (como
se lanzaría un frisbee), sino con un
ángulo entre 0 ͦ y
20 ͦ
respecto a la vertical. Con esto nos aseguramos que la fuerza de sustentación esté dirigida casi
hacia el centro de la trayectoria circular de vuelo, actuando así como fuerza
centrípeta, con lo que el búmeran dará la vuelta y regresará a nosotros.
Pese a que la explicación del movimiento del búmeran (uno de los primeros
artefactos voladores creado por el ser humano) fue una incógnita durante mucho
tiempo en la historia de la humanidad, ya para nosotros no lo es tanto. Así, la
próxima vez que juguemos con uno de estos divertidos inventos, disfrutaremos
más sabiendo y explicándole a nuestros amigos por qué regresan a nosotros.
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