4 Úvod do mechanického kmitání

Na  obr.8(a)  je  vozík  v rovnovážné  poloze. 
Pokud  s vozíkem  něco  neprovedeme,  zůstane 
v rovnovážné poloze na věky.  

a) 

Na  obrázcích  (b),(c)  je  vozík  z rovnovážné 
polohy vychýlen. Ze sil působících na vozík je 
znázorněna  jen  síla,  kterou  na  vozík  působí 
pružina.  

b) 

Pružina  totiž  působí  silou  s pozoruhodnými 
vlastnostmi.  Jednak  tato  síla  směřuje  do 
rovnovážné  polohy,  jednak  její  velikost  je 
závislá na prodloužení nebo zkrácení pružiny.  

c) 

Představme  si,  že  v poloze  na  obr.  b)  ruka 
vozík  pustila.  Vozík  začne  kmitat.  Při 
průchodu  polohou  znázorněnou  na  obr.  d) 
bude  pružina  působit  na  vozík  stejnou  silou 
jako v situaci c). 

d) 

                            obr. 9 
 

Na obr.10 je k měření polohy vozíku zavedena 
osa Ox.  

a)   Zvolený  počátek  osy  odpovídá  rovnovážné 

poloze  vozíku  (x = 0).  Při  x > 0  je  pružina 
natažena, při x < 0 je stlačena.  

b)    Povšimněte  si,  že  x   je  prodloužení  nebo 

zkrácení pružiny.  
 
 
 

c) 

 
                      
                          obr. 10 

k

m

F

F

F

k

m

x

0

x

x

9 

To nejdůležitější o síle pružiny -  shrnuto: 

1)  

Pružina působí na vozík silou, která stále směřuje do rovnovážné polohy vozíku (protažená 
pružina má tendenci se zkrátit, stlačená pružina prodloužit). 

2)  

Velikost této síly je při  pružné deformaci  lineárně závislá na délkové deformaci pružiny: