Однородный брусок AB массой 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 закреплен на меньшем из двух дисков идеального составного блока. На большем диске этого блока закреплена другая легкая нерастяжимая нить, на которой висит груз массой . Диски скреплены друг с другом, образуя единое целое, где см, см.
Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на брусок , блок и груз . Найдите максимальное значение дроби при котором система тел остается неподвижной. Трением в оси блока пренебречь. Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.

Решение:
Обоснование:
- Систему отсчета, связанную с Землей, будем считать инерциальной (ИСО).
- Брусок перед отрывом его правого края от поверхности стола будем считать твердым телом с осью вращения, проходящей перпендикулярно плоскости рисунка через точку A.
- Нити нерастяжимы, поэтому, если покоится брусок, то покоятся и все остальные тела системы. Тогда справедливы равенства и
- Нити легкие, поэтому величина силы натяжения каждой нити в любой ее точке одна и та же.
- Так как трения в осях нет, масса блока пренебрежимо мала, то блок считаем идеальным. Поэтому условие равновесия блока — равенство нулю суммы моментов сил натяжения нитей относительно оси блока.
- Груз может двигаться только поступательно вдоль вертикальной оси , лежащей в плоскости рисунка. Поэтому для груза используем модель материальной точки и применим второй закон Ньютона.
Решение:
Для начала расставим силы, действующие на брусок в момент его отрыва. Будем считать, что масса бруска в этот момент минимальна, а сам брусок только-только оторвался от стола, поэтому сила реакции , возникнет в точке A и будет направлена вертикально вверх так как стол гладкий.

Запишем уравнение моментов сил для бруска в момент, когда он покоится и касается стола только в точке A:
Теперь запишем второй закон Ньютона в проекции на ось :
Запишем условие равновесие для блока относительно его оси: