Uma partícula de massa $M$ é lançada obliquamente com sua velocidade inicial ${\vec{v}}_0$ fazendo um ângulo de $30^{\circ }$ com a direção horizontal, conforme indica figura a seguir.

Ao atingir a altura máxima de sua trajetória parabólica, essa partícula colide inelasticamente com um bloco de massa $5M$. Esse bloco, de dimensões desprezíveis, está preso ao teto por um fio ideal, de comprimento $1,2\mathrm{m}$, formando um pêndulo balístico. Inicialmente o fio do pêndulo está na vertical. Após a colisão, o pêndulo atinge uma altura máxima, na qual o fio tem uma inclinação de $30^{\circ }$ em relação à direção horizontal. Desprezando a resistência do ar, o módulo da velocidade inicial da partícula, $v_0$, em $\mathrm{m}/\mathrm{s}$, é igual a