При достаточно большом трении движение цилиндра по наклонной плоскости будет происходить без проскальзывания. При этом на него будут действовать три силы — тяжести , реакции опоры и трения покоя . Сила трения покоя при этом будет раскручивать цилиндр так, чтобы в любой момент времени скорость его поступательного движения совпадала с линейной скоростью вращения

Соответственно полная кинетическая энергия катящегося без проскальзывания со скоростью цилиндра будет складываться из энергий поступательного и вращательного движений (теорема Кёнига) Согласно закону равноускоренного движения где — искомое ускорение цилиндра. С другой стороны, поскольку в системе нет тепловыделения, можем воспользоваться законом сохранения механической энергии Из (4) находим ускорение цилиндра в случае отсутствия проскальзывания Как следует из (5), ускорение цилиндра в этом случае в два раза меньше ускорения «свободного» скольжения по наклонной плоскости в отсутствие сил трения. Это обстоятельство (в совокупности с основным законом динамики) позволяет вычислить абсолютное значение силы трения покоя в данном случае С помощью (6) количественно определим условие «достаточно большого трения», при котором может происходить движение без проскальзывания. Поскольку максимальное значение силы трения покоя совпадает с силой трения скольжения (явлением «застоя» пренебрежем), то В случае недостаточного, «слабого» трения (при невыполнении условия (7)) сила трения уже «не будет успевать» раскручивать цилиндр до «нужной» угловой скорости (1). Соответственно, в системе начнется проскальзывание и, как следствие, тепловыделение. При этом, в соответствии с II законом Ньютона в проекции на наклонную плоскость, имеем Искомая зависимость имеет вид График зависимости (9) изображен на рисунке.

После прикрепления эксцентрика цилиндр сможет оставаться в равновесии на достаточно шероховатой наклонной плоскости, благодаря уравновешивающему моменту силы тяжести эксцентрика относительно точки касания цилиндра и плоскости (точка А на рис.). При минимально возможной массе эксцентрика отрезок ОВ должен быть горизонтален. Тогда, записывая условия равенства моментов соответствующих сил тяжести относительно точки А, получим Первое условие равновесия (равенство нулю равнодействующей всех сил), приводит к очевидному требованию отсутствия скольжения по наклонной плоскости