Soal No. 3

(14 poin) Sebuah kereta bermassa M = 3 kg memiliki permukaan horizontal yang tersambung dengan permukaan berbentuk seperempat lingkaran berjari-jari R = 0,5 m ( lihat gambar di bawah). Sebuah partikel bermassa m = 2 kg bergerak di atas permukaan horisontal kereta tersebut dengan kecepatan v = 15 m/s terhadap lantai. Pada saat partikel tersebut sudah bergerak di atas kereta, kereta tersebut berada dalam keadaan diam terhadap lantai. Seluruh permukaan bersifat licin dan tumbukan bersifat lenting sempurna. Percepatan gravitasi g = 10 m/s2
ke bawah.