Sistem Bola-Batang-Pegas

Bola karet dengan berat $W$ = $m$$g$ dilekatkan dengan kuat di titik $C$ pada ujung tongkat $A$$C$ (dengan massa batang diabaikan). Sementara pada ujung lain batang yaitu titik $A$ dipasang engsel yang melekat kuat pada lantai sehingga batang dapat berotasi di sekitar titik $A$ pada bidang $x$$y$ (lihat gambar). Pegas dengan konstanta $k$ dipasang pada posisi mendatar dengan satu ujung dilekatkan pada dinding dan ujung yang lain dilekatkan pada titik tetap $B$ di batang $A$$C$. Pegas dalam kondisi relaks saat batang $A$$C$ tegak. Seperti tampak dalam gambar, batang kemudian disimpangkan dari posisi awal (tegak) sebesar sudut $\chi$ lalu dilepaskan sehingga tongkat akan mengalami gerak osilasi (getaran). Tentukan: (a) besar frekuensi getaran untuk sudut simpangan $\chi$ yang kecil. (b) nilai maksimum gaya berat $W$ agar untuk sudut simpangan $\chi$ kecil tongkat mengalami getaran harmonik.  a. besar frekuensi getaran untuk sudut simpangan $\chi$ yang kecil. b. nilai maksimum gaya berat $W$ agar untuk sudut simpangan $\chi$ kecil tongkat mengalami getaran harmonik.