Скорость прохождения положения равновесия найдем из закона сохранения энергии: m*V^2/2=m*g*L(1)
V=sqrt(2*g*L)
Когда нить заденет гвоздь, шарик будет иметь ускорение a=V^2/(L-x)(2)
Подставим 1 в 2: a=2*g*L/(L-x)
В момент прохождения положения равновесия 2 закон Ньютона в проекция выглядит так: Tm-m*g=m*a=m*2*g*L/(L-x)
x=L*(1 -(2*m*g/Tm-m*g))
Если тело находится на высоте h1=15м, значит оно пролетело h2=h - h1. ( h=20м)
h2=20 - 15=5м. Из формулы конечной скорости при свободном падении .
h2=( v^2 - v0^2) / 2g. ( v0=0).
h2=v^2 / 2g.
v=корень квадратный из 2g*h2.
<span>v=кор. кв. из 2*10*5=10м/c</span>
Модули импульса до и после удара были равны
p1=0.2*25=5; p2=0.2*15=3 (н*с)
Квадрат модуля изменения импульса
![p^{2}=p1^2+p2^2-2*p1*p2*cos60=25+9-2*5*3*1/2=19](https://tex.z-dn.net/?f=+p%5E%7B2%7D%3Dp1%5E2%2Bp2%5E2-2%2Ap1%2Ap2%2Acos60%3D25%2B9-2%2A5%2A3%2A1%2F2%3D19+)
;
p=
![\sqrt{19}=4.359](https://tex.z-dn.net/?f=+%5Csqrt%7B19%7D%3D4.359+)
н*с