Por que ele volta

Ao contrário da hélice do avião ou helicóptero, que inicia o giro enquanto o veículo está completamente parado, você arremessa o bumerangue, de maneira que, além da sua ação de hélice giratória, ele também possui o movimento de voar pelo ar.

No diagrama abaixo, você pode ver a asa que esta no topo do giro, e num dado momento passa a se mover na mesma direção do movimento para frente do arremesso, enquanto qualquer asa está na parte de baixo do giro se movendo na direção oposta do arremesso. Isto significa que enquanto a asa no topo está girando na mesma velocidade que a asa na parte de baixo, está, na verdade, se movendo através do ar com uma velocidade mais alta.

Quando uma asa se move através do ar mais rapidamente, mais ar passa embaixo dela. Isto se traduz em mais elevação, porque a asa precisa exercer mais força para empurrar para baixo a massa de ar excedente. Então, é como se alguém estivesse constantemente impulsionando a hélice do bumerangue no topo do giro.

Mas todos sabem que quando você empurra algo do alto, vamos dizer, uma cadeira, você derruba e ela cai no chão. Por que isto não acontece quando você empurra em cima de um bumerangue que está girando?

Se você leu Como funcionam os giroscópios, então você pode supor o que acontece aqui. Quando você empurra em um ponto de um objeto que está girando, como uma roda, a hélice do avião ou um bumerangue, o objeto não reage da maneira que você espera. Quando você empurra uma roda que está girando, por exemplo, a roda reage à força como se fosse empurrada em um ponto a 90º de onde ela foi realmente empurrada. Para visualizar isto, gire a roda de uma bicicleta perto de você e empurre-a no topo. A roda vai girar para a direita ou para a esquerda como se houvesse uma força agindo na frente da roda. Isto porque com um objeto girando, o ponto que você empurra não é estacionário - ele está girando ao redor de um eixo! Você aplicou a força em um ponto no topo da roda, mas este ponto imediatamente se moveu para a frente da roda enquanto ela ainda sentia a força que você aplicou. Existe uma quantidade de reação retardada, e a força na verdade possui um efeito mais forte no objeto em aproximadamente 90º de onde foi aplicada pela primeira vez.

Neste cenário, a roda endireitaria rapidamente após girar levemente, porque como o ponto de força gira ao redor da roda, ela acaba aplicando força nas extremidades opostas da roda, que equilibra o efeito da força. Mas, empurrando constantemente no topo da roda manteria-se uma força constante agindo na frente da mesma. Esta força seria mais forte que as forças de contrabalanceamento, de maneira que a roda ficaria girando, e portanto, viajando num círculo.

Se você manobrasse uma bicicleta sem utilizar o guidão, você experimentaria esse efeito. Você muda seu peso na bicicleta de maneira que o topo da roda se mova para o lado, mas todas as pessoas que andam de bicicleta sabem que ela não se inclina como deveria se estivesse parada, mas gira para a direita ou para a esquerda.

A mesma coisa acontece com um bumerangue. A força desigual causada pela diferença na velocidade entre as duas asas aplica uma força constante no topo do bumerangue que está girando, que é, na verdade, sentida no lado condutor do giro. Então, como uma roda de bicicleta que se inclina, o bumerangue está constantemente girando para a esquerda ou para a direita, de maneira que ele viaja em um círculo e volta para seu ponto inicial.