Из закона сохранения импульса найдем скорость шара в нижней точке до попадания пули

Mu-mυ₁= M u´-mυ₂   → u = u´+m(υ₁ -υ₂)/M

Закон сохранения энергии для шара до попадания пули Mu²/2=Mg l (1-cosα)

cosα = ½,   α = arccos(0,5) = 60º