Однородный брусок AB массой M постоянного прямоугольного сечения лежит на гладкой горизонтальной поверхности стола, свешиваясь с него менее чем наполовину (см. рисунок). К правому концу бруска прикреплена легкая нерастяжимая нить. Другой конец нити закреплён на меньшем из двух дисков идеального составного блока. На большем диске этого блока закреплена другая легкая нерастяжимая нить, на которой висит груз массой m=1 кг. Диски скреплены друг с другом, образуя единое целое. R=10 см, r=5 см. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на брусок M, блок и груз m. Найдите минимальное значение M, при котором система тел остается неподвижной. Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.

Для начала нарисуем схему системы:

       |\
       | \
       |  \
       |   \
       |    \
       |     \
       |      \
       |       \
       |        \
       |         \
       |          \
       |           \
       |            \
       |             \
       |              \
       |               \
       |                \
       |                 \
       |                  \
       |                   \
       |                    \
       |                     \
       |                      \
       |                       \
       |                        \
       |                         \
       |                          \
       |                           \
       |                            \
       |                             \
       |                              \
       |                               \
       |                                \
       |                                 \
       |                                  \
       |                                   \
       |                                    \
       |                                     \
       |                                      \
       |                                       \
       |                                        \
       |                                         \
       |                                          \
       |                                           \
       |                                            \
       |                                             \
       |                                              \
       |                                               \
       |                                                \
       |                                                 \
       |                                                  \
       |                                                   \
       |                                                    \
       |                                                     \
       |                                                      \
       |                                                       \
       |                                                        \
       |                                                         \
       |                                                          \
       |                                                           \
       |                                                            \
       |                                                             \
       |                                                              \
       |                                                               \
       |                                                                \
       |                                                                 \
       |                                                                  \
       |                                                                   \
       |                                                                    \
       |                                                                     \
       |                                                                      \
       |                                                                       \
       |                                                                        \
       |                                                                         \
       |                                                                          \
       |                                                                           \
       |                                                                            \
       |                                                                             \
       |                                                                              \
       |                                                                               \
       |                                                                                \
       |                                                                                 \
       |                                                                                  \
       |                                                                                   \
       |                                                                                    \
       |                                                                                     \
       |                                                                                      \
       |                                                                                       \
       |                                                                                        \
       |                                                                                         \
       |                                                                                          \
       |                                                                                           \
       |                                                                                            \
       |                                                                                             \
       |                                                                                              \
       |                                                                                               \
       |                                                                                                \
       |                                                                                                 \
       |                                                                                                  \
       |                                                                                                   \
       |                                                                                                    \
       |                                                                                                     \
       |                                                                                                      \
       |                                                                                                       \
       |                                                                                                        \
       |                                                                                                         \
       |                                                                                                          \
       |                                                                                                           \
       |                                                                                                            \
       |                                                                                                             \
       |                                                                                                              \
       |                                                                                                               \
       |                                                                                                                \
       |                                                                                                                 \
       |                                                                                                                  \
       |                                                                                                                   \
       |                                                                                                                    \
       |                                                                                                                     \
       |                                                                                                                      \
       |                                                                                                                       \
       |                                                                                                                        \
       |                                                                                                                         \
       |                                                                                                                          \
       |                                                                                                                           \
       |                                                                                                                            \
       |                                                                                                                             \
       |                                                                                                                              \
       |                                                                                                                               \
       |                                                                                                                                \
       |                                                                                                                                 \
       |                                                                                                                                  \
       |                                                                                                                                   \
       |                                                                                                                                    \
       |                                                                                                                                     \
       |                                                                                                                                      \
       |                                                                                                                                       \
       |                                                                                                                                        \
       |                                                                                                                                         \
       |                                                                                                                                          \
       |                                                                                                                                           \
       |                                                                                                                                            \
       |                                                                                                                                             \
       |                                                                                                                                              \
       |                                                                                                                                               \
       |                                                                                                                                                \
       |                                                                                                                                                 \
       |                                                                                                                                                  \
       |                                                                                                                                                   \
       |                                                                                                                                                    \
       |                                                                                                                                                     \
       |                                                                                                                                                      \
       |                                                                                                                                                       \
       |                                                                                                                                                        \
       |                                                                                                                                                         \
       |                                                                                                                                                          \
       |                                                                                                                                                           \
       |                                                                                                                                                            \
       |                                                                                                                                                             \
       |                                                                                                                                                              \
       |                                                                                                                                                               \
       |                                                                                                                                                                \
       |                                                                                                                                                                 \
       |                                                                                                                                                                  \
       |                                                                                                                                                                   \
       |                                                                                                                                                                    \
       |                                                                                                                                                                     \
       |                                                                                                                                                                      \
       |                                                                                                                                                                       \
       |                                                                                                                                                                        \
       |                                                                                                                                                                         \
       |                                                                                                                                                                          \
       |                                                                                                                                                                           \
       |                                                                                                                                                                            \
       |                                                                                                                                                                             \
       |                                                                                                                                                                              \
       |                                                                                                                                                                               \
       |                                                                                                                                                                                \
       |                                                                                                                                                                                 \
       |                                                                                                                                                                                  \
       |                                                                                                                                                                                   \
       |                                                                                                                                                                                    \
       |                                                                                                                                                                                     \
       |                                                                                                                                                                                      \
       |                                                                                                                                                                                       \
       |                                                                                                                                                                                        \
       |                                                                                                                                                                                         \
       |                                                                                                                                                                                          \
       |                                                                                                                                                                                           \
       |                                                                                                                                                                                            \
       |                                                                                                                                                                                             \
       |                                                                                                                                                                                              \
       |                                                                                                                                                                                               \
       |                                                                                                                                                                                                \
       |                                                                                                                                                                                                 \
       |                                                                                                                                                                                                  \
       |                                                                                                                                                                                                   \
       |                                                                                                                                                                                                    \
       |                                                                                                                                                                                                     \
       |                                                                                                                                                                                                      \
       |                                                                                                                                                                                                       \
       |                                                                                                                                                                                                        \
       |                                                                                                                                                                                                         \
       |                                                                                                                                                                                                          \
       |                                                                                                                                                                                                           \
       |                                                                                                                                                                                                            \
       |                                                                                                                                                                                                             \
       |                                                                                                                                                                                                              \
       |                                                                                                                                                                                                               \
       |                                                                                                                                                                                                                \
       |                                                                                                                                                                                                                 \
       |                                                                                                                                                                                                                  \
       |                                                                                                                                                                                                                   \
       |                                                                                                                                                                                                                    \
       |                                                                                                                                                                                                                     \
       |                                                                                                                                                                                                                      \
       |                                                                                                                                                                                                                       \
       |                                                                                                                                                                                                                        \
       |                                                                                                                                                                                                                         \
       |                                                                                                                                                                                                                          \
       |                                                                                                                                                                                                                           \
       |                                                                                                                                                                                                                            \
       |                                                                                                                                                                                                                             \
       |                                                                                                                                                                                                                              \
       |                                                                                                                                                                                                                               \
       |                                                                                                                                                                                                                                \
       |                                                                                                                                                                                                                                 \
       |                                                                                                                                                                                                                                  \
       |                                                                                                                                                                                                                                   \
       |                                                                                                                                                                                                                                    \
       |                                                                                                                                                                                                                                     \
       |                                                                                                                                                                                                                                      \
       |                                                                                                                                                                                                                                       \
       |                                                                                                                                                                                                                                        \
       |                                                                                                                                                                                                                                         \
       |                                                                                                                                                                                                                                          \
       |                                                                                                                                                                                                                                           \
       |                                                                                                                                                                                                                                            \
       |                                                                                                                                                                                                                                             \
       |                                                                                                                                                                                                                                              \
       |                                                                                                                                                                                                                                               \
       |                                                                                                                                                                                                                                                \
       |                                                                                                                                                                                                                                                 \
       |                                                                                                                                                                                                                                                  \
       |                                                                                                                                                                                                                                                   \
       |                                                                                                                                                                                                                                                    \
       |                                                                                                                                                                                                                                                     \
       |                                                                                                                                                                                                                                                      \
       |                                                                                                                                                                                                                                                       \
       |                                                                                                                                                                                                                                                        \
       |                                                                                                                                                                                                                                                         \
       |                                                                                                                                                                                                                                                          \
       |                                                                                                                                                                                                                                                           \
       |                                                                                                                                                                                                                                                            \
       |                                                                                                                                                                                                                                                             \
       |                                                                                                                                                                                                                                                              \
       |                                                                                                                                                                                                                                                               \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                 \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                  \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                   \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                    \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                     \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                      \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                       \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                        \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                         \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                          \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                           \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                            \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                             \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                              \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                               \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                 \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                  \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                   \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                    \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                     \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                      \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                       \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                        \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                         \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                          \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                           \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                            \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                             \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                              \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                               \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                 \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                  \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                   \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                    \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                     \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                      \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                       \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                        \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                         \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                          \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                           \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                            \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                             \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                              \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                               \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              \
       |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               \
       |