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Lexikon der Physik: Wurf

Wurf, Bewegung eines Körpers oder Massenpunktes, dem die Anfangsgeschwindigkeit v0 erteilt wird und der außerdem frei im Gravitationsfeld fällt, d.h. eine Überlagerung einer geradlinig gleichförmigen Bewegung in Richtung von v0 und der Bewegung des freien Falls in Richtung der Erdanziehung, also des Vektors g. Die beiden Bewegungen überlagern sich ungestört und finden in der von v0 und g aufgespannten Ebene statt. Beim senkrechten Wurf nach oben (v0 ist antiparallel zu g) verringert sich die Geschwindigkeit des Körpers auf Grund der der Bewegungsrichtung entgegen wirkenden Fallbeschleunigung. In der Steighöhe hs wird die Geschwindigkeit Null und der Körper dreht seine Bewegungsrichtung um. Er fällt frei auf den Boden zurück, wo er mit der Geschwindigkeit v0 landet. Die Steighöhe hs ist also gleich der Geschwindigkeitshöhe h(v0) (Fallgesetze). Beim senkrechten Wurf nach unten (v0 ist parallel zu g) ist die durch den freien Fall bedingte Geschwindigkeit um v0 erhöht. Wird der Körper aus der Höhe h geworfen, so erreicht er den Boden mit der Geschwindigkeit

. Beim waagrechten Wurf findet in horizontaler Richtung eine gleichförmige Bewegung und in vertikaler Richtung ein freier Fall statt. Der Körper erreicht den Boden zur selben Zeit wie ein gleichzeitig aus der selben Höhe fallengelassener zweiter Körper. Die Bahn des Körpers ist eine Parabel, die Wurfparabel (siehe Abb. 1). Beim schiefen Wurf schließen die Anfangsgeschwindigkeit v0 und die Fallbeschleunigung g den Winkel β = 90° + α ein. α ist der Winkel zwischen der Erdoberfläche und v0. Der schiefe Wurf stellt den allgemeinsten Fall des Wurfes dar. In horizontaler Richtung findet eine gleichförmige Bewegung mit der konstanten Geschwindigkeit

statt, während sich in vertikaler Richtung der freie Fall und eine gleichförmige Bewegung mit der konstanten Geschwindigkeit

überlagern. Der Körper trifft nach Durchlaufen seiner Bahn, der Wurfparabel, wieder unter dem Winkel α auf dem Boden auf (siehe Abb. 2). Der senkrechte Wurf nach oben (α = 90°), der senkrechte Wurf nach unten (α = 270°) und der waagrechte Wurf (α = 0°) sind Spezialfälle des schiefen Wurfes. Maximale Steighöhe erreicht man beim senkrechten Wurf, maximale Wurfweite für α = 45° (siehe Abb.).



Wurf 1: Waagrechter Wurf. Die Momentaufnahmen zeigen: Eine Kugel, die man senkrecht fallen läßt (links), erreicht den Boden trotz kürzeren Weges zur selben Zeit, wie eine, die horizontal weggeworfen wird (rechts).



Wurf 2: Schiefer Wurf. Die Bewegung ist eine Überlagerung einer geradlinig gleichförmigen Bewegung (

) und dem freien Fall (

). Die Höhe h des Wurfgeschosses zum Zeitpunkt t1 ergibt sich damit zu

.



schiefer Wurf (Winkel α):



(y0: Ausgangshöhe)

Wurfzeit:

Wurfweite:

Wurfhöhe:

Bahn (Wurfparabel):



waagrechter Wurf (Winkel α = 0°):



Wurfzeit:

Wurfweite:

Bahn (Wurfparabel):



senkrechter Wurf (Winkel α = 90°):



Wurfzeit:

Wurfhöhe:

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Markus Aspelmeyer, München [MA1] (A) (20)
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Dr. Frank Eisenhaber, Wien [FE] (A) (27)
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Stephan Fichtner, Heidelberg [SF] (A) (31)
Dr. Thomas Filk, Freiburg [TF3] (A) (10, 15; Essay Perkolationstheorie)
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Dr. Thomas Fuhrmann, Mannheim [TF1] (A) (14)
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Andrea Greiner, Heidelberg [AG1] (A) (06)
Uwe Grigoleit, Weinheim [UG] (A) (13)
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Christof Pflumm, Karlsruhe [CP] (A) (06, 08)
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Dr. Max Rauner, Weinheim [MR3] (A) (15; Essay Quanteninformatik)
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Dr. Peter Oliver Roll, Ingelheim [OR1] (A, B) (15; Essay Quantenmechanik und ihre Interpretationen)
Prof. Dr. Siegmar Roth, Stuttgart [SR] (A) (Essay Nanoröhrchen)
Hans-Jörg Rutsch, Walldorf [HJR] (A) (29)
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Dr. Joachim Schüller, Dossenheim [JS2] (A) (10)
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Dr. Thomas Volkmann, Köln [TV] (A) (20)
Rolf vom Stein, Köln [RVS] (A) (29)
Patrick Voss-de Haan, Mainz [PVDH] (A) (17)
Dr. Thomas Wagner, Heidelberg [TW2] (A) (29)
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Dr. Steffen Wolf, Berkeley, USA [SW] (A) (16)
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Prof. Dr. Klaus Andres, Garching [KA] (A) (10)
Markus Aspelmeyer, München [MA1] (A) (20)
Dr. Katja Bammel, Cagliari, I [KB2] (A) (13)
Doz. Dr. Hans-Georg Bartel, Berlin [HGB] (A) (02)
Steffen Bauer, Karlsruhe [SB2] (A) (20, 22)
Dr. Günther Beikert, Viernheim [GB1] (A) (04, 10, 25)
Prof. Dr. Hans Berckhemer, Frankfurt [HB1] (A, B) (29; Essay Seismologie)
Dr. Werner Biberacher, Garching [WB] (B) (20)
Prof. Tamás S. Biró, Budapest [TB2] (A) (15)
Prof. Dr. Helmut Bokemeyer, Darmstadt [HB2] (A, B) (18)
Dr. Thomas Bührke, Leimen [TB] (A) (32)
Jochen Büttner, Berlin [JB] (A) (02)
Dr. Matthias Delbrück, Dossenheim [MD] (A) (12, 24, 29)
Prof. Dr. Martin Dressel, Stuttgart (A) (Essay Spindichtewellen)
Dr. Michael Eckert, München [ME] (A) (02)
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Dr. Wolfgang Eisenberg, Leipzig [WE] (A) (15)
Dr. Frank Eisenhaber, Wien [FE] (A) (27)
Dr. Roger Erb, Kassel [RE1] (A) (33)
Dr. Angelika Fallert-Müller, Groß-Zimmern [AFM] (A) (16, 26)
Stephan Fichtner, Heidelberg [SF] (A) (31)
Dr. Thomas Filk, Freiburg [TF3] (A) (10, 15)
Natalie Fischer, Walldorf [NF] (A) (32)
Dr. Thomas Fuhrmann, Mannheim [TF1] (A) (14)
Christian Fulda, Hannover [CF] (A) (07)
Frank Gabler, Frankfurt [FG1] (A) (22)
Dr. Harald Genz, Darmstadt [HG1] (A) (18)
Prof. Dr. Henning Genz, Karlsruhe [HG2] (A) (Essays Symmetrie und Vakuum)
Dr. Michael Gerding, Potsdam [MG2] (A) (13)
Andrea Greiner, Heidelberg [AG1] (A) (06)
Uwe Grigoleit, Weinheim [UG] (A) (13)
Gunther Hadwich, München [GH] (A) (20)
Dr. Andreas Heilmann, Halle [AH1] (A) (20, 21)
Carsten Heinisch, Kaiserslautern [CH] (A) (03)
Dr. Marc Hemberger, Heidelberg [MH2] (A) (19)
Dr. Sascha Hilgenfeldt, Cambridge, USA (A) (Essay Sonolumineszenz)
Dr. Hermann Hinsch, Heidelberg [HH2] (A) (22)
Priv.-Doz. Dr. Dieter Hoffmann, Berlin [DH2] (A, B) (02)
Dr. Gert Jacobi, Hamburg [GJ] (B) (09)
Renate Jerecic, Heidelberg [RJ] (A) (28)
Prof. Dr. Josef Kallrath, Ludwigshafen [JK] (A) (04)
Priv.-Doz. Dr. Claus Kiefer, Freiburg [CK] (A) (14, 15)
Richard Kilian, Wiesbaden [RK3] (22)
Dr. Ulrich Kilian, Heidelberg [UK] (A) (19)
Thomas Kluge, Jülich [TK] (A) (20)
Dr. Achim Knoll, Karlsruhe [AK1] (A) (20)
Dr. Alexei Kojevnikov, College Park, USA [AK3] (A) (02)
Dr. Bernd Krause, München [BK1] (A) (19)
Dr. Gero Kube, Mainz [GK] (A) (18)
Ralph Kühnle, Heidelberg [RK1] (A) (05)
Volker Lauff, Magdeburg [VL] (A) (04)
Dr. Anton Lerf, Garching [AL1] (A) (23)
Dr. Detlef Lohse, Twente, NL (A) (Essay Sonolumineszenz)
Priv.-Doz. Dr. Axel Lorke, München [AL] (A) (20)
Prof. Dr. Jan Louis, Halle (A) (Essay Stringtheorie)
Dr. Andreas Markwitz, Lower Hutt, NZ [AM1] (A) (21)
Holger Mathiszik, Celle [HM3] (A) (29)
Dr. Dirk Metzger, Mannheim [DM] (A) (07)
Dr. Rudi Michalak, Dresden [RM1] (A) (23; Essay Tieftemperaturphysik)
Günter Milde, Dresden [GM1] (A) (12)
Helmut Milde, Dresden [HM1] (A) (09)
Marita Milde, Dresden [MM2] (A) (12)
Prof. Dr. Andreas Müller, Trier [AM2] (A) (33)
Prof. Dr. Karl Otto Münnich, Heidelberg (A) (Essay Umweltphysik)
Dr. Nikolaus Nestle, Leipzig [NN] (A, B) (05, 20)
Dr. Thomas Otto, Genf [TO] (A) (06)
Priv.-Doz. Dr. Ulrich Parlitz, Göttingen [UP1] (A) (11)
Christof Pflumm, Karlsruhe [CP] (A) (06, 08)
Dr. Oliver Probst, Monterrey, Mexico [OP] (A) (30)
Dr. Roland Andreas Puntigam, München [RAP] (A) (14)
Dr. Gunnar Radons, Mannheim [GR1] (A) (01, 02, 32)
Dr. Max Rauner, Weinheim [MR3] (A) (15)
Robert Raussendorf, München [RR1] (A) (19)
Ingrid Reiser, Manhattan, USA [IR] (A) (16)
Dr. Uwe Renner, Leipzig [UR] (A) (10)
Dr. Ursula Resch-Esser, Berlin [URE] (A) (21)
Dr. Peter Oliver Roll, Ingelheim [OR1] (A, B) (15)
Hans-Jörg Rutsch, Walldorf [HJR] (A) (29)
Rolf Sauermost, Waldkirch [RS1] (A) (02)
Matthias Schemmel, Berlin [MS4] (A) (02)
Prof. Dr. Erhard Scholz, Wuppertal [ES] (A) (02)
Dr. Martin Schön, Konstanz [MS] (A) (14; Essay Spezielle Relativitätstheorie)
Dr. Erwin Schuberth, Garching [ES4] (A) (23)
Jörg Schuler, Taunusstein [JS1] (A) (06, 08)
Dr. Joachim Schüller, Dossenheim [JS2] (A) (10)
Richard Schwalbach, Mainz [RS2] (A) (17)
Prof. Dr. Klaus Stierstadt, München [KS] (B)
Dr. Siegmund Stintzing, München [SS1] (A) (22)
Dr. Berthold Suchan, Gießen [BS] (A) (Essay Wissenschaftsphilosophie)
Cornelius Suchy, Brüssel [CS2] (A) (20)
Dr. Volker Theileis, München [VT] (A) (20)
Prof. Dr. Stefan Theisen, München (A) (Essay Stringtheorie)
Dr. Annette Vogt, Berlin [AV] (A) (02)
Dr. Thomas Volkmann, Köln [TV] (A) (20)
Rolf vom Stein, Köln [RVS] (A) (29)
Dr. Patrick Voss-de Haan, Mainz [PVDH] (A) (17)
Dr. Thomas Wagner, Heidelberg [TW2] (A) (29)
Manfred Weber, Frankfurt [MW1] (A) (28)
Dr. Martin Werner, Hamburg [MW] (A) (29)
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