Я не правильно описал задание. Точка

совершает сложное движение (1-е - колебание маятника, 2-е движение цилиндра). Помимо прочего ошибся в рисунке, а именно в обозначениях. На рисунке

и

- это модули векторов, в следствии чего - их длины.
Мне не понятна цепочка действий, по которой мы получаем формулу для квадрата скорости.
Т.е., я не могу понять, как мы так получили
