Wurfring-Physik
Ähnlich wie bei verwandten Wurfgeräten wie Frisbee und Diskus spielen im Wesentlichen drei Effekte eine Rolle: Ballistik, Aerodynamik und Kreiseleffekt.
Die Ballistik gibt den grundsätzlichen Bahnverlauf an. Gäbe es keinen Luftwiderstand, hätte die Flugbahn des Wurfrings die Form einer Parabel, der so genannten Wurfparabel. Diese Form der Flugbahn hätten ohne Luftwiderstand alle antriebslosen Objekte, die in die Luft geworfen werden.
In der Wirklichkeit – also mit Luftwiderstand – sind die Abweichungen umso größer je leichter der Gegenstand ist und je ausgeprägter seine aerodynamischen Bauteile (Flügel etc.) sind. Daher ist die Näherung zum Beispiel für Tennisbälle oder Kanonenkugeln ziemlich gut.
Ohne Luftwiderstand und wenn der Gegenstand vom Boden aus geworfen wird, erreicht er seine maximale Weite, wenn er in einem Winkel von 45° schräg nach oben geworfen wird. Mit Luftwiderstand und bei Abwurf auf Armhöhe ändert sich dieser Wert etwas, also probiere einfach mal aus, welcher Winkel optimal ist.
Der Wurfring ist als Ganzes eine Art aerodynamisches Bauteil: Wenn er gegen die Flugrichtung geneigt ist, drückt er die Luft, durch die er fliegt, nach unten. Nach dem dritten Newtonschen Gesetz gilt actio = reactio bzw. Kraft = Gegenkraft, daher wird der Ring von der Luft nach oben gedrückt, so fliegt er weiter. Ist der Winkel aber zu groß, bremst der Luftwiderstand nicht den Fall, sondern die Vorwärtsbewegung. Der Wurfring fliegt also nicht weit. Es gilt, den richtigen Neigungswinkel zu finden.
Die Rotation des Wurfrings stabilisiert schließlich seine Lage: Er rotiert ausschließlich um die Achse durch die Ringebene und taumelt nicht durch die Luft, was ihn schwer zu fangen machen würde. Dies nennt man den Kreiseleffekt: Die Rotation um die Hauptträgheitsachsen mit dem kleinsten und größten Trägheitsmoment ist stabil, alle anderen Rotationen sind instabil, der Ring taumelt durch die Luft. Du kannst das ausprobieren, indem du ihn so wirfst, dass er sich um eine andere Achse dreht.
Den Kreiseleffekt kann man auch gut mit einem kleinen Freihand-Experiment veranschaulichen.
