Unter einem schrägen Wurf versteht man die Überlagerung (Superposition) einer gleichförmigen Bewegung mit bestimmter Anfangsgeschwindigkeit (Abwurfgeschwindigkeit) schräg nach oben und des freien Falls. Als Bahnkurve ergibt sich eine typische Wurfparabel (Bild 1). Für die Überlagerung von Bewegungen gilt das Unabhängigkeitsprinzip, das auch als Superpositionsprinzip bezeichnet wird. Es lautet:
Führt ein Körper gleichzeitig mehrere Teilbewegungen aus, so überlagern sich diese Teilbewegungen unabhängig voneinander zu einer resultierenden Gesamtbewegung.
Die Geschwindigkeiten bzw. die Wege addieren sich vektoriell (Bild 2).
Für diese resultierende Bewegung können Geschwindigkeiten und
Wege rechnerisch oder zeichnerisch ermittelt werden.
Für die resultierende Geschwindigkeit
gilt:
Von besonderem Interesse ist beim schrägen Wurf die Wurfweite
(Bild 3). Sie hängt von der Anfangsgeschwindigkeit und vom Abwurfwinkel
ab. Die größte Wurfweite wird bei einem Abwurfwinkel von 45°
erreicht. Bei Winkeln, die sich zu 90° ergänzen, ist die Wurfweite
gleich groß. So erreicht man z. B. bei einem Abwurfwinkel von 30°
die gleiche Wurfweite wie bei einem Abwurfwinkel von 60°. Für
die Wurfweite gilt:
Die größte Höhe, die ein Körper erreicht, wird als
Wurfhöhe bezeichnet. Die Zeit bis
zum Erreichen der größten Höhe ist die Steigzeit.
Sie ist genau so groß wie die Fallzeit,
also die Zeit zwischen dem Erreichen der größten Höhe
und dem Auftreffen in Abwurfhöhe. Die Dauer des gesamten Wurfes ist
also gleich der Summe aus Steigzeit und Fallzeit.
Wurfhöhe und Steigzeit können folgendermaßen berechnet
werden:
Die Wege in horizontaler Richtung bzw. in vertikaler Richtung ergeben
sich aus den Teilbewegungen und können folgendermaßen ermittelt
werden:
Beachte: Die dargestellten Zusammenhänge
gelten nur, wenn die vertikale Fallbewegung als freier Fall angenommen
werden kann, wenn also der Luftwiderstand vernachlässigbar ist. Ist
der Luftwiderstand nicht vernachlässigbar, dann entstehen keine Wurfparabeln,
sondern ballistische Kurven.
Unter diesem Stichwort sind dazu genauere Informationen zu finden.