Камень брошен вертикально вниз. на пути 1м его кинетическая энергия увеличилась на 16дж.сила тяжести на этом пути совершила работу (трением пренебречь)

Кинетическая энергия может увеличится только тогда, когда камень УЖЕ ПАДАЕТ ВНИЗ. Следовательно при таком движении работа сила тяжести положительна и равна 16 Дж. (Работа силы тяжести приводит к увеличению кинетической энергии и уменьшению потенциальной)

следовательно, точки ат и о являются взаимными, т. е. если ось подвеса будет проходить через точку к, то  центром качаний  будет точка о и  период колебаний маятника  не изменится. это свойство используется в так называемом оборотном маятнике, который служит для  определения ускорения  силы тяжести.  

отложим от точки о по прямой ос отрезок о а, равный   длине маятника. точку а называют  центром качания маятника, а ось, проведенную через  центр качанияпараллельно оси подвеса маятника,—осью  качания маятника. если ось качания сделать осью подвеса, то  период качаний  не изменится. это свойство использовано в оборотном маятнике катера для гравиметрических измерений.

Для тележки :
ma1=mg*sin(alpha)
a1=g*sin(alpha)
L=a1*t1^2/2
t1=корень(2*L/a1)=корень(2*L/(g*sin(alpha)))

для цилиндра
закон движения относительно оси, проходящей через точку касания цилиндра с поверхностью
J*a2/r = mgrsin(alpha)
где J=J0+mr^2=1/2 mr^2 + mr^2=3/2 mr^2 - момент инерции относительно выбраной оси
J*a2/r = 3/2 mr^2*a2/r = mgrsin(alpha)
3/2 mr^2*a2/r = mgrsin(alpha)
3/2*a2 = gsin(alpha)
a2=2*g*sin(alpha)/3
L=a2*t2^2/2
t2=корень(2*L/a2)=корень(2*L/(2*g*sin(alpha)/3))

t2/t1 = корень(2*L/(2*g*sin(alpha)/3)) / корень(2*L/(g*sin(alpha))) = корень(3/2)

время спуска сплошного цилиндра больше времени спуска тележки в корень(3/2) раз