Osilasi Balok Berongga yang Terhubung Pegas dengan Partikel di Dalamnya

Tinjau sistem berikut yang terdiri dari balok besar bermassa $M$ dan mempunyai rongga berjari-jari $R$. Di dalam rongga terdapat sebuah partikel titik bermassa $m$ yang awalnya diam. Balok tersebut dihubungkan ke dinding melalui sebuah pegas tak bermassa dengan konstanta pegas $k$. Kemudian, balok ditarik oleh gaya $F$ sehingga pegas teregang sejauh $x$ dan dilepaskan sehingga sistem berosilasi. Tentukanlah: (a) suatu persamaan yang menghubungkan antara regangan pegas $x$ dengan sudut $\theta$. (Petunjuk: Hubungan antara $x$ dan $\theta$ bersifat linear). (b) frekuensi osilasi kecil sistem. a. suatu persamaan yang menghubungkan antara regangan pegas $x$ dengan sudut $\theta$. (Petunjuk: Hubungan antara $x$ dan $\theta$ bersifat linear). b. frekuensi osilasi kecil sistem.