OSN-2021-01

Cincin Tak Homogen

OSN · 2021 · Mekanika

Sebuah cincin tipis dengan pusat O dan berjari-jari R terdiri dari setengah cincin seragam bermassa m_{1} dan setengah cincin seragam bermassa m_{2} > m_{1} . Cincin tersebut berada dalam posisi “berdiri” pada suatu permukaan horisontal yang kasar. Diketahui percepatan gravitasi sebesar g ke bawah.

(a)
$Jika pada O diberikan kecepatan horisontal sebesar v_{0}, tentukan nilai minimum v_{0} agar cincin tersebut dapat bergerak menggelinding membuat putaran penuh tanpa lepas kontak dengan lantai! Berapakah nilai v_{0} untuk kasus khusus m_{2} = m_{1} dan jelaskan?$
(b)
$Jika cincin tersebut yang mula-mula diam pada bidang horisontal kemudian diberi simpangan kecil sehingga dapat berosilasi pada bidang horisontal tersebut, tentukan periode osilasi kecil cincin tersebut! Juga, apakah yang terjadi untuk kasus m_{2} = m_{1} ?$
(c)
$Cincin tersebut sekarang diletakkan pada suatu permukaan bidang miring dengan sudut kemiringan terhadap horisontal sebesar α . Tentukan besar sudut maksimum α agar cincin tersebut tetap dalam keadaan setimbang!$

Halaman ini menampilkan pernyataan soal. Gunakan Bank Soal untuk memilih soal lain atau buka AI Tutor untuk membahas soal ini.