Fizyka broni się sama

Jednym z najprostszych sposobów polowania, który rozwinął się głównie na terenach Ameryki Południowej, jest używanie broni o nazwie bolas. Bolas to broń miotana za pomocą siły rąk. Występuje w różnych wersjach: z dwiema lub trzema kulami.

Rysunek 1. Bolas z dwiema kulami
Rysunek 2. Bolas z trzema kulami

Warto zauważyć, że często używana nazwa bola nie jest poprawna. Bola to określenie na same kule, które mogą być wykonane z kamieni, drewna czy też ze skórzanych worków wypełnionych obciążeniem np. piaskiem. Współcześnie spotyka się też bola metalowe. Wszystkie kule (bola) są połączone sznurem w taki sposób, że powstaje trójramienny łącznik.

Rysunek 3. Połączenie sznurków

Indianie Ameryki Południowej miotali bolasem w celu ogłuszenia zwierzęcia poprzez uderzenie kulami lub spętania mu kończyn sznurem. Możliwe jest też uduszenie w wyniku owinięcia się wirującego sznura wokół szyi. Oznacza to, że mogli wykorzystywać tę broń myśliwską w walce z wrogimi plemionami.

Poprawnie wykonane bolas musi mieć tej samej długości sznurki i jednakowe obciążenie na końcu (jednakowe bola). Taka budowa zapewnia symetrię i środek masy wirującego bolas w trakcie lotu pokrywa się z łącznikiem.

Rysunek 4. Wirujące bolas podczas lotu

Długość pojedynczego sznura nie przekracza zazwyczaj 1 m i jest to zarazem promień okręgu zakreślanego przez wirujące kule. Masa kul nie musi być duża, bo przecież myśliwy miałby za duży ciężar do dźwigania. Ważne, aby masa kuli była większa wielokrotnie od masy sznura. Wtedy przy wyznaczaniu momentu bezwładności można pominąć jej wpływ. Obliczony poniżej moment bezwładności dotyczy wirującego w trakcie lotu przyrządu.

Rysunek 5. Rozkład masy w wirującym bolas

Oznaczenie I0 stosuje się dla momentu bezwładności liczonego względem osi przechodzącej przez środek masy.

Są dwa sposoby rzucania tym przyrządem. Różnią się miejscem trzymania we wstępnej fazie rozkręcania. Myśliwy albo trzyma za łącznik trzech sznurków albo za jedną z kul. Czy sposób rzucania ma wpływ na lot? Czy któraś z metod jest lepsza?

Rysunek 6. Rzut metodą pierwszą (oryginalną)

Po kliknięciu na poniższe filmy można zobaczyć jak wygląda rzut metodą pierwszą:

Rysunek 7. Rzut metodą drugą

Metoda pierwsza jest częściej stosowana przez rdzennych mieszkańców Ameryki. Metoda druga jest częściej stosowana przez współczesnych myśliwych lub pasjonatów broni miotanej. Co wyróżnia te techniki rzutu? Przy metodzie drugiej nie potrzeba tak dużo miejsca, ponieważ trzymając za środek bolas, kule obiegają trzymającą dłoń w odległości około metra. Jeśli natomiast rozkręcamy trzymając za jedną z kul, to potrzeba blisko dwóch metrów przestrzeni w każdą stronę. Osoby początkujące uzyskują szybciej zadawalające efekty przy metodzie drugiej, ponieważ trzymając za środek masy łatwiej im celować. W trakcie lotu to właśnie środek masy powinien lecieć w stronę celu. Do rozkręcenia nie trzeba też wielu obrotów, wystarcza nawet jeden obrót wokół głowy. W przypadku pierwszej metody rzucający musi wykonać wiele obrotów, aby ustabilizować płaszczyznę wirowania. Dodatkowo moment bezwładności podczas rozkręcania jest większy niż podczas lotu. Oś obrotu przechodzi przez trzymającą rękę. Jedna z kul (trzymana ręką) ma momentu bezwładności równy zeru, bo przechodzi przez nią oś obrotu. Pozostałe dwie znajdują się około 2 m dalej. Warto zobaczyć ile wynosi wypadkowy moment bezwładności w trakcie rozkręcania pierwszą metodą.

Jeżeli moment bezwładności jest większy, to potrzeba większej energii do rozkręcenia układu. W tym przypadku moment bezwładności jest o blisko 167% większy niż przy rozkręcaniu metodą drugą. Rzucanie metodą pierwszą wymaga większej wprawy, ponieważ celuje się nie trzymając za środek masy wirującego bolas, lecz za punkt odległy o prawie metr od środka masy. Miotacz musi uwzględnić w chwili wypuszczania kuli z ręki to, że za chwilę oś obrotu „przeskoczy” do środka masy. Dlatego wymaga to dłuższego poćwiczenia.

Przy rzucaniu drugą metodą prędkość kątowa utrzyma się w trakcie całego lotu i w przybliżeniu będzie równa prędkości początkowej, pod warunkiem braku oporów ruchu. Do uzyskania większej prędkości kątowej przy tym sposobie, należy mocniej rzucić. Natomiast jest zupełnie inaczej w przypadku metody Indian (pierwszej): początkowa prędkość kątowa po wypuszczeniu bolas z ręki zwiększy się. Dzieje się tak, ponieważ, zgodnie z zasadą zachowania momentu pędu, zmniejszenie momentu bezwładności prowadzi do wzrostu prędkości wirowania. Zakładamy, że podczas lotu nie ma oporu powietrza.

Oba momenty pędu: początkowy L1 jak i końcowy L2 muszą być sobie równe.

Po podstawieniu momentów bezwładności dla każdej z osi obrotu łatwo już pokazać wzrost prędkości.

Prędkość wirowania też skoczy o prawie 167%. Kule wirują szybciej i kiedy dotrą do celu szybciej się wokół niego owiną.

Rysunek 8. Sekwencje lotu bolas

Sposób rzucania stosowany przez indiańskich myśliwych świetnie sprawdza się podczas polowań konnych. Wirujący bolas nie przeszkadza, bo jeździec siedzi wysoko na koniu. Dodatkowo prędkość pędzącego konia dodaje się do prędkości wyrzutu, co poprawia zasięg. Warto dodać, że właśnie prędkość obrotowa jest istotna w skutecznym działaniu tej broni. Jeśli kule wirują zbyt wolno, czyli mają małą energię kinetyczną obrotową, to nie owiną się do końca wokół celu. Natomiast, gdy prędkość kątowa jest duża, to podczas owijania sznur będzie ciaśniej przylegał do celu. Dodatkowo, w końcowej fazie owijania, kule mogą uderzyć z pewną prędkością w cel. Spowoduje to nie tylko spętanie ofiary, ale i jej ogłuszenie.

We wprawnym ręku przyrząd jest skuteczny nawet na dystansie kilkudziesięciu metrów. Podczas ćwiczeń z rzucaniem bolas należy, jak przy użyciu każdej broni miotającej, zachować szczególną ostrożność i duży dystans od innych osób. Ważne, aby nie stosować tego urządzenia wobec ludzi i zwierząt. Ta niepozorna „zabawka” niech będzie tylko sposobem na poprawienie koordynacji ręki i oka.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *