力学的エネルギー保存法則で求めてみましょう。
滑車の慣性モーメントをI、
おもりがx落下したときのおもりの速さをv、滑車の角速度をωとすると、
力学的エネルギー保存則により
(1/2)mv² +(1/2)Iω² = mgx
∴ mv² +Iω² = 2mgx
慣性モーメントは I=(1/2)Ma²、角速度は ω=v/a なので
mv² +(1/2)Ma²v²/a² = 2mgx
∴ v² = 2mgx/(m+M/2)
= 2{2mg/(2m+M)}x
角速度をαとすると
公式（ v²-v₀²=2αx ) により
α = 2mg/(2m+M)
おもりの運動方程式は
mα = mg-T
∴ T = mg-mα
= mg -2m²g/(2m+M)
= mg{1-2m/(2m+M)}
= mMg/(2m+M)
