В положение равновесия пружына не действует на груз, то есть потенциальная энергия равна нулю, тогда кинетическая энергия максимальная, то есть скорость в этой точку будет максимальной.
(k*x^2)/2=(m*v^2)/2
v=(√(k/m))*x=(√(4/0.4))*0.01=(√10)*0.01 м/с
Движение точки обода состоит из вращательного движения и поступательного движения
пусть х1 - горизонтальная координата центра колеса
пусть у1 - вертикальная координата центра колеса
пусть центр колеса в начальный момент находится в точке (0;R)
x1=v*t
y1=R
пусть искомая точка находится под углом Ф относительно горизонтальной оси, проходящей через центр колеса
x=x1+R*cos(Ф)
y=y1+R*sin(Ф)
Ф =Ф0-w*t
в начальный момент Ф=Ф0=-pi/2
поэтому Ф =Ф0-w*t=-pi/2-w*t=-pi/2-v*t/R
x=x1+R*cos(Ф)=v*t+R*cos(-pi/2-v*t/R)=v*t+R*cos(pi/2+v*t/R)=v*t-R*sin(v*t/R)
y=y1+R*sin(Ф)=R+R*sin(-pi/2-v*t/R)=R(1-sin(pi/2+v*t/R))=R(1-cos(v*t/R))