Tumbukan Elastik Tanpa Gesekan antara Partikel dan Piringan

Sebuah massa titik $m$ bergerak dengan kecepatan $v_{0}$ di atas lantai licin dan menabrak sebuah piringan (massa $M$ = 3$m$, berjari-jari $R$). Tumbukan terjadi di titik A pada jarak $h$ = 0,6$R$ dari garis horizontal yang melalui pusat piringan (lihat gambar). Tentukan vektor kecepatan akhir (dalam arah $x$ dan $y$) kedua massa! Catatan: Anggap tidak ada gesekan antara kedua massa dan tumbukan terjadi secara elastik.