Я думаю, что модули скоростей этих спутников одинаковые, так как на спутник действует сила притяжения к Земле G*M*m/(R3+R)^2. Спутник двигаясь по круговой орбите подвержен центробежной силе mv^2/R. эти две силы равны и тогда скорость от массы тела не зависит.
1) Изначально шар находится на некоторой высоте h1 с длиной нити l. Затем его опускают и в положении дальнейшего соударения с пулей шар имеет скорость V1. Запишем закон сохранения энергии:
Сокращаем m1. Рассмотрим cosα:
Откуда выводим h1:
Выводим из ЗСЭ V1, подставляя формулу для h1:
2) Закон сохранения импульса по горизонтали для пули и шара, спроецированный на некоторую ось ОХ, направленную в сторону движения пули, имеет вид:
,
где V1' - скорость шара после соударения с пулей. Выведем ее:
3) Закон сохранения энергии для шара после соударения с пулей: