Груз 1 массой , опускаясь, с помощью нерастяжимой нити приводит во вращение ступенчатый барабан радиусы ступеней барабана); радиус инерции барабана относительно его оси вращения - - его масса. На большей ступени барабана имеется зубчатое колесо, которое находится в зацеплении о шестерней - барабаном 3 радиусом и массой . На барабан 3 намотана нерастяжимая нить, прикреплённая к центру катка 4 массой и радиусом , катящегося по горизонтальной направляющей. Нить параллельна горизонтальной плоскости. Коэффициент трения скольжения катка 4 о горизонтальную направляющую равен . Шестерню-барабан 3 и каток 4 считать однородными цилиндрами.
Массами нитей, трением качения, трением в опорах ступенчатого барабана 2 и шестернибарабана 3 пренебречь. В начальный момент система покоилась. Определить: характер качения катка ; найти уравнения движения катка ; определить окружную составляющую реакции в зацеплении шестерни 4 и зубчатого колеса барабана 3.
В расчетах принять: .