スペースシャトルや宇宙ステーション内でのブーメランの運動についての仮説

質問

宇宙ステーションか、スペースシャトル内か、どちらかは忘れましたが、ブーメランが地上で放った時と同じように手元に戻ってきたことについて仮説を考えてみました。

　スペースシャトル（宇宙ステーション）内の空間が狭く、ブーメランを放つ勢いが地上よりも少なかった。よってブーメランの回転による揚力が小さく、結果としてほぼ手元と同じ位置に戻ってきた。地上と同じ勢いで放っていたら、ブーメランの回転による揚力で手元を大きく離れて戻ってきたはずである。

　これは、更に、ブーメランに与える回転と、初速について考えなくてはならず、これでは大雑把な議論となりますが、大筋としてどうでしょうか。よろしくお願いします。

回答No.1

chirubou

私の仮説はこうです。

重力下と無重力下のブーメランでは投げ方が違うのではないでしょうか。地上ではブーメランは斜めの持って投げますが、国際宇宙ステーションでの土井さんが投げた時にはブーメランを垂直に持っていたように見えました。

揚力はブーメランの回転面に垂直に発生するものとすると、「垂直」に投げられたブーメランは、常にその進行方向に垂直の揚力が発生するので、無重力下では、円軌道になります（ブーメランの速度と揚力があまり減衰しないとすれば）。まあ、「水平」にして投げても軌道は同じですが、見え方はずいぶんと違和感があるでしょうね。というか無重力下では水平も垂直のないんでしたっけ。いずれにせよ、見た目の違いはあるにせよ、軌道が十分円に近いのであれば、どう投げても投げたところに戻ってきますよね。

地上では、重力によってブーメランが落ちないよう、斜めにして投げます。それくらいの違いなので、びっくりするような事ではないのではないでしょうか。

お礼

有難うございました。