Navigace

Hlavní nabídka
Obsah


DYN-07-2: Polopružný ráz

Příklad 7.2 Polopružný ráz.

Dáno: Hmotný bod o hmotnosti je s nulovou počáteční rychlostí spuštěn z výšky proti podložce, která je v klidu a má hmotnost . Po odrazu od podložky vystoupí hmotný bod do výšky , kde má opět nulovou rychlost.

Určete: Koeficient restituce pro materiálovou dvojici hmotný bod/podložka.

Řešení: Ve výšce tíhového pole má hmotný bod potenciální energii

a podle zadání nulovou energii kinetickou .

Při dopadu na podložku má naopak nulovou energii potenciální a kinetickou

Podle zákona zachování mechanické energie tak platí

takže dopadová rychlost je

S touto rychlostí vstupuje hmotný bod do polopružného rázu s objektem o hmotnosti a s nulovou rychlostí.

Newtonův předpoklad obecně formulovaný pro dva hmotné body s nenulovými rychlostmi před i po rázu jako

(hvězdičkou označeny rychlosti po rázu) pro daný případ dává

(1)

Záporné znaménko určuje změnu smyslu pohybu, takže po rázu bod stoupá. Druhým použitím zákona zachování mechanické energie nyní dostaneme

z toho

Po dosazení z (1)

takže nakonec