ДЗ 2: Общие теоремы динамики вариант 18

В механической системе шестерни 1 и 2 (однородные диски), вращающиеся вокруг осей Ez1 и Bz, находятся в зацеплении, их массы m1, m2, радиусы - r1, r2. К оси Вz жёстко прикреплена гладкая трубка 3, внутри которой движется шарик 4 (материальная точка) массой m под действием силы F , направленной вдоль трубки. Момент инерции трубки относительно ее оси вращения I, ее длина L. В начальный момент шестерне 1 была сообщена угловая скорость ω0, точка 4 занимала крайнее верхнее положение М0. Скорость шарика 4 относительно трубки 3 была равна нулю. Определить для момента, когда шарик достигнет нижнего конца трубки М1: 1) угловую скорость и угловое ускорение трубки 3; 2) абсолютные скорость и ускорение шарика, угловое ускорение шестерни 1; 3) давление шарика на трубку и реакцию в точке К. Принять: m1 = 5m, m2 = 10m, m = 0,5 кг, I = 8ml2 , L = 3l, O1M1 = 2l = 1 м, F = mg, r2 = 2r1, r1 = 0,1 м, ω0 = 4,9 рад/с, α = π/3 рад.