Der Bumerang als spannendes Experiment an Haupt- und Realschulen

Inhaltsverzeichnis

  I EINLEITUNG  4

  II DER BUMERANG  5

1.  GESCHICHTE  5

1.1.  WURF DES JAGDBUMERANGS  5

1.2.  FORM UND PROFIL DES JAGDBUMERANGS  7

1.3.  HERKUNFT DES JAGDBUMERANGS  7

1.4.  VERWENDUNG DES JAGDBUMERANGS  8

1.5.  RÜCKKEHRBUMERANG  8

1.6.  HERSTELLUNG  9

1.7.  URSPRUNG DES NAMENS  9

1.8.  DER BUMERANG HEUTE  10

2.  WURF MIT DEM BUMERANG  10

2.1.  DER WURFPLATZ  11

2.2.  GRIFFHALTUNG  11

2.3.  HORIZONTWINKEL  11

2.4.  ABWURFWINKEL  12

2.5.  LUV WINKEL  12

2.6.  WURFBEWEGUNG  13

2.7.  DER FANG  14

2.8.  WEITERE LITERATUR  15

3.  FORM UND FLUG DES BUMERANGS  15

3.1.  FORM DES BUMERANGS  15

3.2.  FLUG DES BUMERANGS  17

3.3.  BISHERIGE ERKENNTNISSE  17

4.  AERODYNAMIK AM TRAGFLÜGEL  18

4.1.  ERKLÄRUNG DURCH DIE WEGLÄNGENBETRACHTUNG  21

4.2.  ERKLÄRUNG MIT HILFE DER ZIRKULATIONSSTRÖMUNG  22

4.3.  ERKLÄRUNG DES AUFTRIEBS DURCH RÜCKSTOß  25

4.4.  ZIRKULATION CONTRA RÜCKSTOß  27

4.5.  LUFTWIDERSTAND  29

4.6.  AUFTRIEBSKRAFT AM BUMERANG  30

4.6.1.  TRANSLATION  30

4.6.2.  TRANSLATION ROTATION  32

5.  DER BUMERANG ALS KREISEL  34

5.1.  GRUNDLAGEN  35

5.2.  RECHTE-HAND REGEL  36

5.3.  AUSWIRKUNG DER PRÄZESSION AUF DEN BUMERANG  37

5.4.  ZUSAMMENSPIEL DER KRÄFTE  38

6.  FLACHLEGEN DES BUMERANGS  40

7.  AUTOROTATION DES BUMERANGS  42

  III UNTERRICHT  44

1.  PHYSIKUNTERRICHT  47

2.  PHYSIKALISCHE ERKLÄRUNG  47

3.  BAU EINES BUMERANGS  55

3.1.  LINEAL  56

3.2.  MUNDSPATEL  56

3.3.  ZIMMERBUMERANG  58

  IV ABSCHLIESSENDE WORTE  58

  GRÖSSEN UND EINHEITEN  60

  LITERATURVERZEICHNIS  61

  ABBILDUNGSNACHWEIS  65

EINLEITUNG

„Das Ding soll zum Werfenden zurückkehren?

Und solches Zeug glauben heutigen Tages die Leute?“

Diese Sätze sagte Prof. Dr. Gudermann 1 im 19. Jahrhundert.

Zuerst werde ich auf die geschichtliche Entwicklung des Bumerangs eingehen.

1. GESCHICHTE

Der Bumerang ist bis heute ein von Mythen umgebenes Flugobjekt. Bei diesem muss zwischen den

geradeaus Jagdbumerangs (Abb. 3 links), genannt Kylies, Rückkehrbumerangs (Abb. 3 rechts) unterschieden werden; Jagdbumerangs sind um ein Vielfaches schwerer und kehren nicht zum Werfer zurück. Außerdem unterscheiden sie sich in Aussehen, Größe und Bearbeitung sowie in der anzuwendenden Wurftechnik von den Rückkehrern im Spiel- und Sportbereich. 5

1.1. WURF DES JAGDBUMERANGS

Bei der Jagd benutzte man z.B. einen Stein oder Speer. Verschätzte man sich in der Weite, wurde das Tier verfehlt.

Beim Jagdbumerang hingegen ist eine exakte Entfernungseinschätzung der Beute nicht notwendig. Wenn die Richtung stimmt und das Ziel nicht zu weit entfernt ist, wird es auch getroffen. 6

Der Jagdbumerang (Abb. 4 und 5)

wird im Unterschied zum Stein oder Speer horizontal abgeworfen.

Er fliegt beim Loslassen um seine Querachse rotierend auf einer gradlinigen Flugbahn parallel zum Erdboden. 7

Aborigines können größere Tiere wie Kängurus oder Emus mit dem Jagdbumerang töten. Sein Gewicht spielt dabei eine entscheidende Rolle. Waffen von 300 bis 400 Gramm erzielen die besten Ergebnisse und fliegen bis zu 180 m weit. Größere und schwerere Waffen können nur etwa 40 m weit geworfen werden und sind treffsicher auf höchstens 10 bis 12 m. 8

Nach Verfehlen des Zieles kamen die

Jagdbumerangs nicht zum Werfer zurück. Sollte dies überraschen, so halte man sich folgendes vor Augen: Visiert man mit dem Gewehr oder mit einem Ball ein Ziel an, so ist es schon schwer genug, auf einer nahezu gradlinigen Flugbahn einen Treffer zu erzielen. Ein Tier mit einem Rückkehrbumerang zu erlegen, der sich auf einer kreisähnlichen Flugbahn fortbewegt, erscheint nahezu unmöglich. In der Praxis würde dies bedeuten, dass der Jäger sein Rückkehrholz nicht auf das Ziel zu, sondern in eine völlig andere Richtung abwerfen müsste, um das Tier treffen zu können. 9

1.2. FORM UND PROFIL DES JAGDBUMERANGS

Der nächste große Schritt in der Entwicklung des Jagdbumerangs war die Änderung der Astform und des Astprofils. Wie dies geschah, ist heute niemandem mehr bekannt. Vermutlich war dieser Prozess eine Mischung aus Zufall und Auswahl.

Einige Äste hatten bessere Flugeigenschaften als andere und man suchte logischerweise weitere Stücke mit ähnlichen Eigenschaften. Eventuell stellte man bei den am besten fliegenden Stücken eine Regelmäßigkeit in Form und Profil fest. Wenn die Äste gewinkelt waren und der Schwerpunkt außerhalb ihres Körpers lagerte, konnte man sie leichter und stärker in Rotation versetzen. Die Folge war ein längerer und schnellerer Flug. Sie eigneten sich somit besser für die Jagd.

1.3. HERKUNFT DES JAGDBUMERANGS

Lange Zeit galt das Wurfholz, welches

in der Literatur erstmals im Jahre 1798 als „Wo-Murrang“ auftauchte, als eine australische Entwicklung (Abb. 6 und 7). 10 Heute nimmt man an, dass der

Jagdbumerang auf voneinander entwickelt worden ist. 11 Es ist auch kaum vorstellbar, dass der auf anderen Erdteilen lebende Mensch sich bei der Jagd durch das Werfen von Gegenständen nicht beholfen hat. Er hat sicherlich ähnliche Erfahrungen und Entdeckungen wie die Ureinwohner Australiens gemacht.

In der Zwischenzeit ist der Bumerang durch die Erfindung besserer Jagdwaffen überflüssig geworden und somit in Vergessenheit geraten.

Der zurzeit älteste bekannte

deutschen Hochmooren wurden Jagdbumerangs gefunden, die auf 600 Jahre v. C. datiert sind.

Heute wird der Jagdbumerang noch von den Aborigines in Australien und manchen Indianerstämmen Nordamerikas zur Jagd verwendet. 12

1.4. VERWENDUNG DES JAGDBUMERANGS

Das Krummholz setzte man nicht nur als Jagdwaffe ein. Es wurde auch als Sportgerät, Spielzeug, Würdezeichen, Kult- und Zeremoniengerät, Grabbeigabe, Zaubermittel, Musikinstrument, Tanzkeule, Botenstab, Tauschobjekt u.v.m. genutzt. 13

1.5. RÜCKKEHRBUMERANG

Das zurückfliegende Holz (Abb. 8) scheint

sehr viel später und zufällig entdeckt worden zu sein. 14

Es gab Äste, die zwar wie Jagdbumerangs aussahen, aber eine leicht veränderte Form besaßen. Diese Flugeigenschaften als die bisher benutzten Wurfhölzer Geschwindigkeit geradeaus zu fliegen, bogen sie nach links oder rechts ab und flogen in einem Kreis. Manchmal kehrten sie sogar zum

Werfer zurück. Als die besonderen Merkmale solcher „anomalen“ Kylies erkannt und somit reproduzierbar waren, war der so genannte Rückkehrbumerang entdeckt. Er wurde vornehmlich als Spielzeug genutzt, aber gelegentlich auch in Vogelschwärme geworfen. Hat er ein Objekt getroffen, fiel er natürlich sofort zu Boden und kehrte nicht zurück.

Es gibt auch Berichte, nach denen der Rückkehrbumerang als Hilfsmittel bei der Entenjagd verwendet wurde. Man warf ihn über einen Entenschwarm, der sich in der Nähe eines Fangnetzes befand. Die Enten hielten den Bumerang offensichtlich für einen Habicht und ergriffen die Flucht. Dabei verfingen sie sich in dem aufgestellten Netz. 15

1.6. HERSTELLUNG

Die Herstellung von Kylies und

Rückkehrbumerangs wurde von erfahrenen Menschen ausgeführt Ausgangsmaterial gekrümmte Tafelwurzeln abgetrennte Klötze harter, zäher Holzarten. Die sorgfältig ausgewählten Stücke wurden durch Spalten und Behauen mit dem Steinbeil in die gewünschte Rohform gebracht. Darauf folgte eine langsame und ausdauernde Bearbeitung, zuerst durch Schaben mit Feuerstein- oder Quarzwerkzeugen, später durch Glätten mit dem Bimsstein. 16

1.7. URSPRUNG DES NAMENS

Der Name „Bumerang“ ist keinem der vielen Stämme Australiens geläufig. Vielmehr stammt er wahrscheinlich von dem am Hunter-

River im Nordwesten Australiens gebräuchlichen Wort „burramanga“ oder „boomori“ ab, was beides Wind- und Wurfholz bedeutet. Eine andere Möglichkeit wäre die aus Neu-Süd-Wales stammende Wurzel „buma“, was soviel wie schlagen, kämpfen oder töten heißt. 17

1.8. DER BUMERANG HEUTE

In Europa gab es zu Beginn des 20. Jahrhunderts die erste Bumerang-Euphorie. Ab 1970 wurde der Bumerang endgültig als Sportgerät anerkannt. Heute erscheinen Bücher zum Thema, Clubs entstehen und Meisterschaften werden veranstaltet. 18 Die Sportbumerangs haben je nach Form

und Profil Flugeigenschaften (Abb. 10). Sie werden bei Wettkämpfen in den entsprechenden Disziplinen eingesetzt.

Manche fliegen lange (mehrere Minuten) oder sehr weit (über 230 m), bevor sie zum Werfer zurückkehren. Andere kommen sehr genau zurück und werden zum Trickfangen oder zum Jonglieren eingesetzt. Wieder andere kommen schon nach ca. 3 Sekunden zurück, wodurch sie sich zum „Fast Catch“ eignen (5 Würfe und Fänge in möglichst kurzer Zeit). Der Rekord liegt bei fünf Flügen unter 15 Sekunden. Eine weitere Disziplin ist die „Australische Runde“, bei der Wurfweite und Rückkehrgenauigkeit zugleich bewertet werden. 19

2. WURF MIT DEM BUMERANG

Wie in fast jeder Sportart spielt auch beim Bumerang-Wurf die Technik eine wichtige Rolle. Das perfekt geformte Wurfholz ist nichts wert, wenn man es falsch abwirft. 20

2.1. DER WURFPLATZ

Die Auswahl des Wurfplatzes ergibt sich schon daraus, dass der Bumerang zu einem gefährlichen Geschoß werden kann. Er bewegt sich in bodennahen Luftschichten und landet manchmal an einem vom Werfer nicht vorgesehenen Platz. Somit sollten keine Menschen, keine Hindernisse, keine Freileitungen und auch keine Verkehrswege in der Nähe sein. 21 Geeignet sind z.B. Sportplätze, Grünflächen, abgemähte Wiesen oder abgeerntete Getreidefelder. Bei seinen ersten Wurfversuchen sollte man darauf achten, dass sich im Umkreis von ca. 50 m keine weiteren Personen aufhalten. 22

2.2. GRIFFHALTUNG

Man nimmt das Wurfholz so in die rechte Hand,

dass seine flache Unterseite in der Handfläche ruht 23 und der Werfer auf die gewölbte Oberseite des Bumerangs schaut (Abb. 11). Hierbei zeigt der freie Flügel in Wurfrichtung. 24

2.3. HORIZONTWINKEL

Der Horizontwinkel wird

meist mit 5 bis 15 Grad angegeben 25 (Abb. 12). Wirft man zu tief, wird der Bumerang berühren. Wirft man zu hoch, wird er sich nicht stabilisieren können und zu Boden stürzen.

2.4. ABWURFWINKEL

Sehr entscheidend für einen guten Flug ist der

Abwurfwinkel. Beim Verlassen der Hand muss die Bumerangebene fast senkrecht stehen. Sie schließt mit der Vertikalen einen Winkel von 0 bis 30 Grad ein (Abb. 13). Dieser Winkel ist von Bumerang zu Bumerang verschieden und muss erprobt werden.

Des Weiteren ist er von der Windstärke abhängig. Im Allgemeinen gilt: Je schwächer der Wind, desto größer der Abwurfwinkel. 26 Man werfe den Bumerang

nie wie in gezeigter Weise. Dieser Wurffehler führt zu dem so genannten „Sicheln“ verhängnisvoll enden. Bei einem Abwurfwinkel von über 45 Grad steigt der Bumerang sehr stark nach oben. Entsprechend stark ist auch der Abstieg, wobei das Krummholz eine hohe Geschwindigkeit erreicht. Im äußersten Fall dreht der Bumerang sich an der höchsten Stelle um. Er hat keinen Auftrieb mehr und seine Flugbahn wird unberechenbar. 27 Die Verletzungsgefahr für Werfer und Zuschauer ist groß. Dieser Wurf ist deshalb unter Bumerangsportlern verboten.

2.5. LUV–WINKEL

Der Wind hat einen erheblichen Einfluss auf das Flugverhalten des Krummholzes. Sehr leichte Bumerangs fliegen befriedigend nur bei keinem oder nur sehr schwachen Wind. Schwere Wurfhölzer lassen sich auch bei stärkerem Wind noch sehr gut gezielt werfen.

Um den Wind richtig abzuschätzen und den Luv-Winkel (Luv = die dem Wind zugekehrte Seite) richtig zu wählen, braucht man eine gewisse Übung.

Zuerst prüft man die Windrichtung und Windstärke, indem man einige Grashalme in die Luft wirft. Ein Fixpunkt am Horizont, z.B. ein Baum, erleichtert als Zielhilfe die Einhaltung und Korrektur des Luv-Winkels.

Windstärke erheblich. 28 Je stärker der Wind weht, desto weiter muss der Werfer diesem den Rücken zukehren und desto größer wird der Winkel zwischen Wind- und Abwurfrichtung. 29

2.6. WURFBEWEGUNG

Man wirft aus dem Stand. Die

Wurfbewegung führt aber der ganze Körper und nicht nur die Wurfhand (siehe Abb. 16 und 17) aus. Mit dem Wurfarm wird eine Ausholbewegung über die rechte Schulter durchgeführt und der Bumerang locker aus dem Handgelenk geschleudert. Bevor das Wurfholz die Hand beim Abwurf verlässt, muss man eine Abknickbewegung des Handgelenkes durchführen (Abb. 17). Diese Bewegung verleiht dem Bumerang seine Drehung um den

Schwerpunkt, den so genannten „Spin“

und muss hinreichend groß sein.

Der Spin ist entscheidend für einen

guten Bumerangflug. Man denke an das freihändige Fahrradfahren. Dies läuft auch nur ohne Sturz ab, wenn man eine gewisse Geschwindigkeit erreicht hat, sich die Räder also schnell genug drehen.

Die meisten Objekte legen eine größere Distanz zurück, wenn man sie mit mehr Kraft wirft. Dies gilt nicht für den Bumerang. Solange er eine minimale Geschwindigkeit nicht unterschreitet, fliegt er auf einer etwa gleich großen Kreisbahn. Sie wird durch zusätzliche Energie beim Abwurf nicht verändert. 30

2.7. DER FANG

Nach einiger Zeit hat man sich an die

Rückkehr des Bumerangs so sehr gewöhnt, dass der Ehrgeiz aufkommt, ihn auch zu fangen. Dies macht das Bumerangwerfen erst zum vollkommenen Spaß. Am besten gelingt dies, wenn der Bumerang am Ende seiner Flugbahn waagerecht in der Luft liegt.

Man begibt sich frühzeitig zu der erahnten Landestelle und fängt den Bumerang, indem man ihn zwischen beiden Händen einklatscht (Abb. 18). Zur eigenen Sicherheit werden Fanghandschuhe und eventuell eine bruchsichere Schutzbrille empfohlen, da man sich zu Anfang sicherlich nicht selten blaue Flecke an Fingern, Armen oder anderen Körperstellen zuzieht. 31