Het zakmes van de aboriginal

Een bezoeker van ”Boemerang” –een kleine tentoonstelling in het Museon in Den Haag die is gewijd aan de achtergronden van de Australische werpstok– leert veel over de betekenis van de boemerang in het heden en verleden van Australië. Eén ding blijft onbelicht. Over de werking van de mysterieuze terugkerende boemerang rept de tentoonstelling maar mondjesmaat.

Boemerangs zijn er in veel soorten en maten en keren lang niet altijd naar de werper terug. Jagers maken gebruik van werpstokken met een lengte van ongeveer 1 meter die nooit rechtsomkeert maken, daar zijn ze te zwaar voor. Met joekels van een meter of twee wordt helemaal niet gegooid. Ze fungeren als slaghout in een man-tegen-mangevecht en zijn een statussymbool voor oude krijgers. Boemerangs gaan vaak over van vader op zoon, ze blijven honderden jaren in een familie.

De werpstokken bestaan uit hout van één stuk, vaak uit de stam van een boom met een deel van de wortel of een zijtak om de bocht te maken. Een aboriginal is al gauw een paar weken met de bewerking bezig. Een boemerang is nooit af, de eigenaar blijft schaven tot het hout vloeiend door de lucht suist. Een goed getraind man kan met een boemerang over een afstand van honderden meters zijn vijand dodelijk verwonden.

Vogeljacht
Over het ontstaan van de boemerang is weinig bekend, zegt Pierre Bonnet van het Museon. „Waarschijnlijk merkten jagers door te experimenteren dat een werphout met een uitgebalanceerde vorm beter te besturen is en verder komt dan een eenvoudige stok of een stuk steen. Door de vorm steeds verder te optimaliseren, zag een krijger op een dag tot zijn grote verbazing dat zijn boemerang na het beschrijven van een wijde cirkel naast hem in het zand plofte.”

Terugkerende boemerangs zijn van weinig nut in het dagelijks leven van de aboriginal. Bonnet: „Het is niet veel meer dan kinderspeelgoed, leuk voor wedstrijden. Het enige nut leveren ze op in de vogeljacht. Met behulp van terugkerende boemerangs drijven tientallen jagers een zwerm vogels regelrecht hun netten in.”

Propeller
Toch is het juist die terugkerende boemerang die bij veel mensen tot de verbeelding spreekt. Hoe krijgen die aboriginals dat voor elkaar? Een werper slingert zijn boemerang altijd in verticale stand weg, met zijn hand aan de onderkant en de boog naar achteren. Het hout wentelt in de lucht stabiel als een propeller om zijn as en is het beste voor te stellen als een draaiend fietswiel met slechts twee spaken. De werper gooit de boemerang recht voor zich uit, zoals een bal bij trefbal wordt geworpen. Bij een worp ligt de vlakke kant van de vleugel in zijn hand. Als de boemerang wegvliegt, tolt hij al gauw tien keer per seconde om zijn as en bereikt een snelheid van 100 kilometer per uur.

Het terugkeren van de boemerang is mogelijk door de bijzondere vorm ervan. Als je een boemerang op de grond legt, is de bovenkant bol en de onderkant vlak, precies zoals de vleugel van een vliegtuig. Dat geeft een vliegtuig draagvermogen: aan de bolle bovenkant moet de lucht een langere weg afleggen dan aan de onderkant. Daardoor bevinden zich aan de onderkant meer luchtdeeltjes per vierkante centimeter. De hoge dichtheid veroorzaakt een overdruk en geeft een vliegtuig zijn zwevend vermogen. Iets dergelijks gebeurt bij de boemerang, maar dan als bij een vliegtuigvleugel op z'n kant.

Er is een tweede effect dat een belangrijke rol speelt bij het terugkeren van de boemerang. De werper geeft de boemerang een draaiende beweging mee, zodat die als een tol om z'n as draait. Daarmee is een boemerang niets anders dan een propeller die vrij in de lucht beweegt. De armen van de propeller draaien ten opzichte van elkaar vanzelfsprekend met dezelfde snelheid, maar ten opzichte van de lucht beweegt de bovenste arm sneller. De bovenste arm heeft namelijk de snelheid van de boemerang zelf, met daar bij opgeteld zijn eigen draaisnelheid. Voor de onderste arm moet die draaisnelheid er juist worden afgetrokken.

De hogere snelheid van het bovenste propellerblad veroorzaakt een groter drukverschil tussen boven- en onderkant. Het is alsof je een fietswiel in de lucht laat ronddraaien, terwijl iemand telkens tegen de bovenkant drukt. Als het fietswiel stilstaat, zal het direct kantelen, maar omdat het snel rondtolt, gaat het de bocht om naar links. Hetzelfde effect treedt op bij iemand die met losse handen rijdt en een bocht wil nemen: door met het lichaam iets naar links over te hellen maakt de fiets een mooie geleidelijke bocht.

De werper gooit de boemerang niet helemaal verticaal maar onder een kleine hoek, afhankelijk van de wind. De boemerang begint keurig aan zijn cirkel, maar gaat steeds meer horizontaal liggen. Omdat daarbij de bolle kant naar onderen ligt, ondervindt de boemerang steeds meer een kracht omlaag. Uiteindelijk komt hij bijna horizontaal bij de werper terug.

Proberen
Terugkerende boemerangs moeten aan een aantal criteria voldoen, maar dan nog is het niet zeker of ze het doen. Lichte exemplaren met een lengte van een paar decimeter waarvan de uiteinden van de vleugels enigszins in tegengestelde richting zijn gebogen, lopen de meeste kans. Bonnet: „Een geoefende aboriginal die hier op de tentoonstelling rondloopt, kan op het oog niet zien of een boemerang terugkomt. Dat weet hij pas na een aantal keren proberen, maar dat staan we bij deze waardevolle exemplaren natuurlijk niet toe.”

De tentoonstelling ”Boemerang” is tot en met 2 september te zien in het Museon in Den Haag. Informatie: 070-3381338.

pass.maths.org.uk