nnosipovЯ исходил именно из условия задачи.
Там ничего не сказано о центре тяжести колеса.
Вы намного расширили условие задачи.
Если бы мы вели расчет механизма авиационно-космической техники, то тут я с вами полностью согласен, необходимо решать диф.уравнение.
Более того, пришлось бы делать и динамический расчет, учитывая скорость движения "телеги".
Но для обыкновенной с/х телеги, мне кажется, достаточно того, что в двух крайних положениях квадрата все условия совпадают.
Цепная линия

довольно монотонная и гладкая кривая. и если уж где-то в промежуточном положении и будет какое-то несоответствие, то на телеге это не отразится.
Можно легко проверить еще два пложения квадрата при повороте колеса на
