OSP-2012-03

Dua Bola Menggelinding di Atas Kereta yang Ditarik Gaya Horizontal

OSP · 2012 · Mekanika

Dalam percobaan fisika, dua bola yang kerapatannya sama, masing-masing berjari-jari r dan 2 r, disusun sedemikian sehingga pusat massa bola yang lebih besar terletak pada titik tengah kereta yang massanya M dan panjangnya L . Massa bola yang kecil adalah m . Kedua bola dapat menggelinding tanpa slip sedemikian rupa sehingga garis hubung pusat massa antara bola besar dengan bola kecil selalu membentuk sudut χ yang konstan terhadap arah horizontal. Untuk mempertahankan posisi kedua bola yang seperti itu, kereta ditarik dengan sebuah gaya horizontal F (lihat gambar). Tentukan:

(a)
$besar gaya F tersebut (nyatakan dalam m, M, dan χ),$
(b)
$waktu yang diperlukan kedua bola sebelum jatuh dari kereta (nyatakan dalam L, g, dan χ).$

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