Здравствуйте, MrSpencer.
Ваша задача заимствована из сборника задач по общей физике И. Е. Иродова. Ее решение Вы можете посмотреть
здесь. Думаю, для Вас не составит большого труда снабдить приведенные формулы небольшими комментариями на русском языке, благо, английский текст достаточно ясен...
С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.