Механизм изображенный на схеме и удерживаемый в равновесии

Рассмотрим движение неизменяемой механической системы, состоящей из трех тел.
Система сил, действующих в данной системе: активные силы (), реакции связей () и момент трения качения катка Мтр3.
Воспользуемся теоремой об изменении кинетической энергии:
где Т и Т0 – соответственно кинетическая энергия системы в начальный и конечный момент времени;
- сумма работ внешних сил, действующих на систему, при перемещении ее из начального положения в конечное.
Так как система начинает движение из состояния покоя, то ее кинетическая энергия в начальном положении равна нулю:
Т0 = 0.
Определим кинетическую энергию системы в конечном положении . Кинетическая энергия системы равна сумме кинетических энергий тел:
Определим кинетические энергии тел, входящих в систему, при этом скорости всех тел будем выражать через искомую скорость груза 1 – V1.
Рис. 6
Кинетическая энергия груза 1, движущегося поступательно:
Кинетическая энергия блока 2, совершающего вращательное движение:
где момент инерции блока 2 относительно оси вращения:
угловая скорость блока 2:
Кинетическая энергия катка 3, совершающего плоское движение:
где момент инерции катка 3 относительно оси вращения:
угловая скорость катка 3:
скорость центра тяжести катка:
Кинетическая энергия системы:
Найдём сумму работ всех сил, приложенных к системе на заданном её перемещении s