Для начала запишем уравнение второго закона Ньютона для груза, падающего с высоты:

m a = m g - Fн

где m - масса груза, g - ускорение свободного падения. Учитывая, что g = 9,8 м/c², умножим его на м:

3 m = m 9,8 - Fн

Далее, выразим натяжение шнура Fн, используя момент сил, действующих на вал и момент инерции вала:

I α = Mтр - R Fн

где α - угловое ускорение вала. Учитываем, что в данном случае весьма маленькое ускорение и вращение может считаться равномерным, тогда α = a / R:

I (a / R) = Mтр - R Fн

0,08 (3 / 0,1) = 0,4 - 0,1 Fн

0,08 30 = 0,4 - 0,1 Fн

2,4 = 0,4 - 0,1 * Fн

0,1 * Fн = 0,4 - 2,4

0,1 * Fн = -2

Fн = -20 Н

Подставим значение натяжения в уравнение для груза и найдем массу m:

3 m = m 9,8 + 20

3m = 9,8m + 20

3m - 9,8m = 20

-6,8m = 20

m = -20 / 6,8

m ≈ -2,941

Ответ: масса груза около 2,94 кг.