原理
飛去來器的支翼的切面使飛去來器所受的空氣升力方向為上升方向(空氣動力學),令飛去來器器身穩定。飛去來器和陀螺一樣,其轉軸繞着直線旋轉(剛體旋轉力學)。升力及穩定性使飛去來器上升,旋軸的轉動令飛去來器回飛。
關于回旋镖的飛行現象,可以用回旋镖與空氣的交互作用來解釋。若在真空中由于缺少了空氣的作用,回旋镖的飛行軌迹,應該僅是個抛物線。然一旦考慮空氣,則情況就顯得複雜,不過我們仍可用比較淺顯的方式來了解,大緻而言,回旋镖的飛行現象與力矩、角動量、轉動慣量及伯努利原理、向心力等物理原理有關。
我們先考慮比較簡單的情形如下:
以水平方向(轉軸垂直地面)投擲回旋镖時,兩翼的特殊結構使得空氣流經翼的兩側時,依據白努利原理,空氣會有個朝上的淨力作用在較低、平坦的一側進而産生浮力。如果用右手垂直投擲回旋镖(先前朝上的一側此時朝左),則浮力的方向(投擲者觀看)是由右至左,不過單由這浮力并不足以解釋回旋镖的飛行軌迹。
緊接着我們可以考慮垂直丢出後,兩翼上各點對空氣的相對速度,我們發現兩翼上各點對空氣的相對速度均不同。當翼上的點是朝上時,回旋镖的向前速度加上由于轉動所産生速度才是相對于空氣的速度,反之當翼上的點是朝下時,回旋镖的向前速度減掉由于轉動所産生速度才是相對于空氣的速度,因此作用在回旋镖上的不僅是由右向左的浮力(提供回旋镖旋轉所需的向心力),同時也會産生一外力矩(水平方向)作用在回旋镖上企圖使得回旋镖上半部向左傾斜、下半部向右傾斜。
操作方法及注意事項
一般而言,用右手投擲時,以紙闆中央有訂書針部分凹下(個别機翼凸起)之方向為正面,投擲時正面向自己的左方,平行臉頰垂直地面。擲出時整個回旋标保持垂直,以類似投擲物體方式抛出,抛出時注意前方是否有人。回旋镖離手的那一瞬間,正面應幾乎與地面(右方)垂直,或者正面略微向右傾斜,并且讓回旋标轉動得愈快愈好,也就是投擲時必須同時給予回旋镖向前的速度與轉動的速度。
起初,回旋镖似乎遠離我們而去,但很快地,它會向左上飛行、繞了一圈後降落在投擲者的附近或者再繞行第二圈後再降。每個回旋镖的飛行路徑、盤旋能力都不同,即使同一個回旋镖,其飛行軌迹也會與投擲者的投擲方式有關,回旋的精确(定點、定位的投擲)更有賴于投擲者的技巧(通常風因素也會列入考慮),一段時間練習後就可以控制飛行技巧,讓其飛行繞圈後回到手上,一般紙闆做成的回旋镖在飛行半徑約2、3米。纏上絕緣膠帶增加轉動慣量後,讓飛行範圍長達10米不是難事。操作摘要如下;
1.操作時特别注意安全,請依指導員指示操作,以免誤傷他人。
2.有釘書針部分凹下面為正面,右手投擲時正面向自己的左方,平行臉頰垂直地面。
3.擲出時整個回旋镖保持垂直,以類似投擲物體方式旋轉抛出。抛出時注意前方是否有人。
4.關鍵秘訣:回旋镖上浮與轉彎的力量源自于旋轉,因此擲出時回旋标轉動愈快愈好,反而移動的速度則不必太大。
教學上的應用
每個回旋镖都有其特定的飛行軌道,這現象可以用物理原理來解釋。譬如:
1.飛行上浮和繞圈轉彎:類似竹蜻蜓的飛行,與機翼傾斜、旋轉時依白努利原理所産生浮力的水平分力有關。類似竹清艇的原理。
2.回轉半徑大小:類比拉繩甩石子,與物體質量、旋轉快慢有關。
3.旋轉之持續性:類比砂石車不易瞬間煞車停住,與轉動慣量、角動量、外阻力矩有關。
每當以回旋镖為輔助教材實施教學時,很容易讓學生把時間花在制作過程與制作技巧上,其實如何讓學生在調整到成功飛行的過程中,體驗物理原理并且應用成功才是最重要的學習成效。
曆史
古代
古代飛去來器是用堅硬的曲木制成的一種巧妙武器,用于狩獵和戰争。
現今
如今飛去來器成了今日澳大利亞人的寵兒,人們把它看作玩具和運動器械開展投擲比賽,這項運動已風行歐美,在德國北部城鎮基爾定期的舉行世界性的飛行飛去來器錦标賽。如今飛去來器非常适合現代人作為一種戶外休閑健身運動,在飛行的過程中可充份體會那種獨特的飛行樂趣。當飛行水平日趨提高後會更加産生濃厚的興趣,令人久玩不厭。
2000年悉尼奧運會的原會标就是根據“飛來器”實物繪制而成,圖案上方用“飛來器”組成一個舉着奧運會火炬奔跑的運動員形象。健身夜光變色“飛來器”源自澳大利亞土著人打獵物謀生的一種用具。
中央電視台經濟頻道曾報導過:數千年以前,澳大利亞土著人就發明了一種叫“飛來器”的神奇武器,在狩獵時,獵手向獵物投出後,如果沒有擊中目标,“飛來器”會神奇般地返回到投出者手中,是澳大利亞土著人傳統的狩獵工具。
如今“飛來器”已成澳大利亞人的龐兒,人們把它當作娛樂和健身運動、投擲比賽,這項運動風行歐美,在德國北部每年都舉行世界性的“飛來器”錦标賽。成為了一種健身、娛樂、趣味性為一體的理想健身器材。
奧運會上的飛去來器
1996年9月15日,悉尼奧運會會徽正式被推出,會徽采用了澳大利亞藍色、紅色、橘黃色和白色幾種傳統的顔色,圖案上方用“飛去來器”組成一個舉着奧運會火炬奔跑的運動員形象,“飛去來器”是澳大利亞土著人傳統的狩獵工具,圖案下方标有英文“悉尼2000”字樣和奧運五環标志。
2000年。第27屆奧運會在澳大利亞悉尼正式舉行,在這場盛會中,澳大利亞土著人攜帶他們具有四千多年文化曆史積澱的神秘之物——飛去來器,登上曆史舞台,開始走出原始、邁出澳大利亞、跨向世界、奔向我們、激起财富的浪花……
使用
飛去來器之圓周路徑與抛擲它的速率無關,隻有轉動慣量和飛去來器的截面形狀,才能決定飛行路徑的半徑。因此一個飛去就來器,不管你用力多大(在假定的鉛直面上作相同的投擲);其路徑總是不變的(當然,假設用力足以飛完全程)。如果要改變圓周路徑的大小,通常必須換個不同轉動慣量或截面形狀的飛去來器。
然而也可以在镖臂加上載物來增加轉動慣量,這種技巧是想打破抛遠紀錄人用的。飛盤也是一同樣的方式飛行。它有一個彎曲的頂面,以手腕的扭甩使其旋轉,空氣的撞擊或經由上下表面氣流之不同獲得升力。飛盤适當地在幾乎鉛直的平面抛擲,也會像飛去來器一樣的回飛。可是,飛盤通常是稍微的抛給另一個人,因此抛擲着隻要定個自轉平面,給與足夠達到此一彎路徑的水平升力升就成就了。飛去來器和飛盤都可以輕觸地面而不影響飛行。
假想飛盤以前緣向下微傾,掠地而過。前緣擦地上,地面與飛盤的接觸點給與飛盤以力矩,并改變其角動量,但此改變向量幾乎和原來的角動量垂直,所以新的角動量是由原先的向量旋轉而得。除了方向,角動量的值改變并不大,因此飛盤并不會慢多少,隻是重新定向,朝新的方向飛行罷了。
待飛去來器回旋至投擲人所在位置,打開雙手然後手掌相夾書一樣以“三文治式”的方式雙手伸直夾住飛去來器。以這種方式來接镖的話,隻有當飛去來器與您的肩或者腰同樣高度時方可;當飛去來器的高度在您的臉部或者眼睛,千萬不可以以這種方式還接镖,應盡量躲開。不要嘗試背對着去接镖,應依照飛去來器的飛行途經,當飛至您身邊時您可嘗試接住它。最好不以單手接,除非您已是很熟練的投擲手。
注意事項
各位在飛行時盡量選擇寬闊的空地或草坪,最好在你的飛去來器飛行軌迹範圍内無人,如果周圍有人的話,你要讓他們明白你在做什麼以便閃躲,因為飛去來器雖然是玩具但也很有可能成為輕微傷害。
不管是何種造型的飛去來器,大部分的截面都如傳統機翼般下部平坦上部呈弧形,飛行時手執飛去來器的前端豎起,面向右,用拇指、食指、和中指握住,飛去來器的末端一無名指支撐并将向右傾斜20-45度左右,具體傾斜角度要根據每一個不同的飛去來器性能而定。舉起飛去來器至肩膀的上方投擲時運用腕力(使其飛去來器能高速旋轉)如投棒球般向前方,手臂與地平面平行或略微擡高擲出。在強風中不宜投擲,如果是微風,則人先面對方向,再右轉45度擲出。
扔時不要用力過猛,若飛不回來,可以調整硬卡紙上折的長度和角度,左高右低。多次試驗,一定沒有問題。
制作方法
準備:兩張硬卡紙,中間無縫,寬度為3厘米,長度為20厘米、訂書機或者膠水、一把剪刀。
步驟:1.首先:将兩張硬卡紙的角剪圓,交叉成十字固定,呈90度的直角。
2.将硬卡紙的兩端向上折3厘米。
3.四角面對自己,将做好的“飛去來器”側着扔出,它就可以飛回到你所站的位置。



















