Здесь вообще сложно.
Согласен, но мне кажется, что топикстартеру всеж-таки требуется решить задачу (если это обычная учебная задача на уровне курса общей физики) в каком-нибудь более менее разумном приближении. Исходя из такой размазанной и обтекаемой постановки задачи это, конечно, не следует. Но с другой стороны, если бы уровень задачи предполагал учет всех нелинейностей, то автор (уровень которого, в этом случае обязан соответствовать сложности), прося совета, должен бы уметь поконкретнее формулировать.