И еще трение есть, иначе диск просто не остановится.
А так все стандартно: в положении равновесия сумма моментов сил тяжести, действующих на грузики, относительно оси диска должна быть нулевой. По идее, надо бы исследовать еще и устойчивость получившихся положений (их будет как минимум два), но при наличии трения можно это не делать (или задача станет сложнее).