OSP-2022-06

Sistem Massa dan Dua Katrol

OSP · 2022 · Mekanika

Sebuah sistem katrol disusun seperti gambar di bawah. Masing-masing katrol berbentuk silinder pejal dengan massa m dan 2 m, serta memiliki permukaan yang sangat kasar. Terdapat benda dengan massa 4 m yang selalu berorientasi mendatar. Sistem katrol ini dihubungkan ke dua pegas dengan konstanta masing-masing sebesar k dan 2 k . Sistem mula-mula berada dalam keadaan setimbang dan semua pegas dalam keadaan rileks. Kemudian benda 4 m diberikan impuls ke bawah sehingga seketika memiliki kelajuan v_{0} . Tali pengikat selalu tegang dengan tegangan tali yang bisa bernilai positif maupun negatif, dan benda 4 m tidak pernah menyentuh lantai. Abaikan gravitasi pada soal ini, namun anggap segmen tali selalu berorientasi vertikal (selain yang menyentuh busur katrol).

(a)
$Tentukan periode osilasi sistem untuk semua mode normal yang ada! Sekarang anggap pegas 2 k sangat keras.$
(b)
$Tentukan perpindahan 4 m sebagai fungsi waktu! Ambil positif ke arah bawah.$
(c)
$Jika jarak awal benda 4 m ke tanah adalah H, penentuan nilai maksimum v_{0} agar benda 4 m tidak menyentuh tanah!$
(d)
$Jika v_{0} melebihi batas maksimum, tentukan waktu untuk melakukan satu gerakan bolak-balik!$

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