7 osilasi batang di atas dua silinder berputar solusi

Pembina Olimpiade Fisika

davitsipayung.blogspot.com

Minggu 7 ( 7/04/2015)

Osilasi batang di atas dua silinder berputar

Dua silinder identik radiusnya sama sedang berputar dengan cepat dengan arah yang berlawanan. Kedua silinder sejajar ditahan tetap dan terletak dalam bidang horizontal yang sama. Jarak antara pusat silinder adalah 2L. Sebuah balok memiliki kerapatan homogen diletakkan di atas puncak dua silinder sehingga balok tegak lurus dengan silinder, pusat massa balok mula-mula berada pada jarak x dari garis tegak lurus yang membagi dua jarak antara dua silinder. Koefisien gesek kinetik antara balok dan silinder adalah μ. Tentukan periode gerak balok!

Penyelesaian :

Diagram gaya yang bekerja pada balok dan silinder :

Hukum Newton Kedua pada balok dalam arah vertikal :

2 1 0

N N mg

Hukum Newton Kedua pada balok dalam horizontal :

1 2

f  f ma

1 2

N N ma

  

Balok tidak berotasi, persamaan torsi terhadap pusat massa balok adalah









1 2 0

N L x N Lx 

Besar gaya normal :





Substusi gaya normal ke persamaan gerak balok pada arah horizontal :



N1 N2



ma

Persamaan gerak harmonik balok adah

2

Frekuensi angular balok adalah g L

 