Soal No. 4

(13 Poin) Sebuah batang homogen (massa m dan
panjang L) dipaku sedemikian rupa dibagian
pusatnya dan kedua ujungnya dihubungkan ke
sebuah pegas (dengan konstanta pegas k)
sehingga ia dapat berosilasi (lihat gambar).
Antara batang dan paku (di poros) dianggap
tidak ada gesekan. Kondisi pada gambar adalah
keadaan setimbang. Jika posisi batang tersebut
disimpangkan ke atas dengan sudut \theta  kecil dan
kemudian dilepaskan,


a. Tunjukkan bahwa batang akan melakukan gerak harmonik sederhana
b. Tentukan frekuensi osilasinya
c. Hitung kecepatan batang pada saat ia melintasi posisi setimbangnya (horizontal)