Обозначим массу пули за m, массу шара за M, скорость пули за v, скорость шара после соударения за u
___________________________________________________
1) по закону сохранения импульса:
2mv = Mu + mv,
mv = Mu,
v = (Mu)/m.
2) по закону сохранения энергии для шара:
(m u²)/2 = mgh,
u = sqrt(2gh)
высота подъема шара определяется из косинуса 60°:
cosα = (l - h)/l => h = l (1 - cosα).
тогда скорость пули после соударения равна
v = (M/m) * sqrt(2gl (1 - cosα)).
v = 100*sqrt(20*0.5) ≈ 316.2 м/c - скорость пули после соударения
v = 632.4 м/c - скорость пули перед соударением