Объем стекла V=m/ρ=400/2.6=153.85 см ³
Весь объем = внутренний объем+объем стекла = 500+153,85=653,85 см³
Интеграл табличный.
То есть спрашивает обычный нежественный двоечник.
I= ln|b/a|+C
Теперь ответ полон?
Для нахождения силы, действующей на произвольную систему зарядов, попавшую в произвольное электростатическое поле, нужно разбить заряженное тело на маленькие объемчики (настолько маленькие, чтобы в пределах кажого объемчика можно было считать поле однородным), в каждом из них посчитать поле, умножить каждое поле в каждой точке на соответствующий объемчик и сложить. Поле равномерно заряженной плоскости однородно. Поэтому сила, которую от нас хотят в задаче, равна просто произведению поля от плоскости на заряд, попавший внутрь интересующего нас отрезка нити.
Так как начальная скорость равна нулю, то кинетическая энергия в момент сбрасывания шарика равна нулю
Eп=mgh
Eп=Eк+Aсопр
Aсопр=5Дж
Eп=30ДЖ
mgh=30Дж
h=30/0.15*10=20м