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Este estudio investiga la respuesta vibracional de un voleibol reforzado con óxido de grafeno bajo carga de impacto, con el objetivo de mejorar su estabilidad dinámica. Utilizando el principio de Hamilton y las coordenadas esféricas del caparazón, derivamos las ecuaciones que rigen el movimiento de la bola bajo carga interna. Estas ecuaciones se resuelven utilizando el método de la cuadratura diferencial generalizada (GDQ) y técnicas analíticas para analizar los modos vibracionales.
Los resultados demuestran una correlación significativa entre el radio de la bola y su estabilidad dinámica, con variaciones en el radio que afectan sustancialmente las características vibracionales. Notablemente, encontramos que el aumento de la masa de la bola, independientemente del tamaño, contribuye a una mayor estabilidad en el impacto con el suelo. Esta observación sugiere que las bolas más pesadas presentan una mejor resistencia a la deformación y a la vibración, lo que conduce a trayectorias más predecibles. Los hallazgos proporcionan una base cuantitativa para optimizar el diseño de voleibol al aclarar la interacción entre el refuerzo del material, la geometría y la dinámica de impacto, facilitando así el desarrollo de bolas de voleibol con mejor estabilidad y rendimiento.