Введу обозначения:m_1 - масса пули, m_2 - масса шара, d - длина нити, V_2 - скорость шара после соударения, V_01 - скорость пули до соударения, V_1 - скорость пули после соударения.
Найдем максимальную высоту подъема шара после соударения.
. Затем найдем скорость шара после соударения: согласно закону сохранения энергии
. Распишем закон сохранения импульса:
. Теперь закон сохранения энергии системы:
(это уравнение уже упрощенное). Дальше составляем систему из двух последних уравнений. Система выглядит во вложении(х - V_01, y-V_1). Решаем ее. x=363,93 y=357,38. Нам нужно y. Поэтому скорость пули после соударения равна 357,38 м/с. Все!
F = kx
k - 40 н.м
x - 0.05 м
F = 2 н
2:10(g) = 0.2кг или 200 г