1)
По закону сохранения импульса:

2)
Найдем минимальную скорость, которую нужно сообщить , чтобы шарик сделал один полный оборот. Скорость шарика после взаимодействия нам известна(см.пункт 1) По закону сохранения энергии:

Запишем второй закон Ньютона в верхней точке:

где – скорость в высшей точке полета.
Из условия минимальности следует, что в верхней точке , следовательно, , подставим это в закон сохранения энергии:

3)
Найдем импульс

4)
см.пункт 2
5)
В результате взаимодействия полная механическая энергия уменьшилась: