Используется только два закона: закон сохранения импульса и энергии.

(1) Закон сохранения импульса: p₀=p₁+p₂ в векторной форме (p жирное - вектор), p₀ - импульс шарика в начале, p₁ - импульс шарика после удара (вверх летит), p₂ - импульс клина. Все три вектора образуют прямоугольный треугольник, в котором p₀ - горизонтальный катет, p₁ - вертикальный катет, p₂ - гипотенуза. Тогда по теореме Пифагора получаем (mv₀)²= (Mv₂)²+ (mv₁)²  (это же уравнение можно получить и решая через проекции импульсов на оси координат, введя угол альфа и потом от него математически избавившись)

(2) Закон сохранения энергии: mv₀²/2=mv₁²/2+Mv₂²/2

(3) Итого решаем систему из 2х уравнений, из одного выражаем v₀² и подставляем его в другое:

m²v₁²+mMv₂²=M²v₂²-m²v₁²

v₁²=v₂²*((M²-Mm)/2m²)

 v₁ =173 м/с

 Нужно не забыть перевести 40г в 0,04кг.