Dinamika Dua Cincin Konsentris: Gerak Menggelinding dan Translasi Sistem

Suatu sistem benda terdiri dari dua cincin lingkaran: besar (massa 3$m$ dan jejari 3$b$) dan kecil (massa $m$ dan jejari $b$). Kedua cincin berada pada posisi vertikal di atas meja. (a) Cincin besar “diikat” ke meja sementara cincin kecil dapat berotasi tanpa slip di dalam cincin besar. Cincin kecil dilepas dari posisi seperti nampak di gambar. (i) Hitunglah kecepatan cincin ketika ia melewati titik terendah. (ii) Jika cincin diganti bola berongga (massa $m$dan jejari $b$), hitunglah kecepatan bola di titik terendah. (b) (Kondisi kedua adalah cincin kecil dapat berotasi tanpa slip di dalam cincin besar, dan cincin besarnya dapat bebas bergerak tanpa gesekan di atas meja. Sistem bergerak dari keadaan diam seperti diperlihatkan pada gambar. Setelah dilepaskan cincin kecil menggelinding dengan amplitudo yang semakin berkurang hingga akhirnya berhenti di dasar cincin besar. Tentukan posisi pusat massa cincin besar ketika sistem akan berhenti. (c) Kondisi ketiga adalah kedua cincin “diikat” jadi satu. Gesekan antara cincin besar dan meja diabaikan. Sistem dilepaskan dari keadaan seperti diperlihatkan pada gambar. Berapakah kecepatan pusat massa cincin besar relatif terhadap meja ketika pusat massa kedua cincin ada pada posisi vertikal. Join Grup WA Komunitas melalui link berikut https://chat.whatsapp.com/LKD157V4Tt4JOsNMEWBaPj  a. Cincin besar “diikat” ke meja sementara cincin kecil dapat berotasi tanpa slip di dalam cincin besar. Cincin kecil dilepas dari posisi seperti nampak di gambar. i. Hitunglah kecepatan cincin ketika ia melewati titik terendah. (ii) Jika cincin diganti bola berongga (massa $m$dan jejari $b$), hitunglah kecepatan bola di titik terendah. b. (Kondisi kedua adalah cincin kecil dapat berotasi tanpa slip di dalam cincin besar, dan cincin besarnya dapat bebas bergerak tanpa gesekan di atas meja. Sistem bergerak dari keadaan diam seperti diperlihatkan pada gambar. Setelah dilepaskan cincin kecil menggelinding dengan amplitudo yang semakin berkurang hingga akhirnya berhenti di dasar cincin besar. Tentukan posisi pusat massa cincin besar ketika sistem akan berhenti. c. Kondisi ketiga adalah kedua cincin “diikat” jadi satu. Gesekan antara cincin besar dan meja diabaikan. Sistem dilepaskan dari keadaan seperti diperlihatkan pada gambar. Berapakah kecepatan pusat massa cincin besar relatif terhadap meja ketika pusat massa kedua cincin ada pada posisi vertikal. Join Grup WA Komunitas melalui link berikut https://chat.whatsapp.com/LKD157V4Tt4JOsNMEWBaPj