Ответ:

Введем систему координат с началом в точке отправления мяча (см. рисунок).

Запишем законы движения по осям:

(1) x (t) =  v_{0x}t

(2) y(t) = v_{0y}t - frac{gt^2}{2}

По условию известна скорость в точке 1, где y=h.

Найдем время полета мяча до кольца:

y = h = v_{0y} t_1 - frac{gt_1^2}{2}

Имеем квадратное уравнение относительно t, его решения:

t_1 = frac{v_{0y} pm sqrt{v_{0y}^2-2gh}}{g}.

Скорость мяча найдем, дифференцируя уравнения (1) и (2):

(3) v_x (t) = v_{0x}

v_y (t) = v_{0y} - gt, подставим сюда выражение для времени полета, получим:

(4) v_{1y} = v_{0y} - gt_1 = sqrt{v_{0y}^2 - 2gh}.

По теореме Пифагора:

v_1^2 = v_{1x}^2 + v_{1y}^2, подставим сюда выражение (3) и (4):

v_1^2 = v_{0x}^2 + v_{0y}^2 - 2gh

Отсюда, окончательно имеем:

v_0 = sqrt{v_1^2 + 2gh}.

Подставим сюда значения из условия:

v₀ = √(9 + 2*9.8*1) = 5.3 м/с