Вроде так:
mgh=m(v^2)/2;
h=(v^2)/2g;
теперь разбираемся с петлей, чтобы не упасть нужно чтобы центостремительное ускорение было > или = силе тяжести
a=v^2/r;
отсюда
v=sqrt(a*r);
a=g => v=sqrt(g*r);
h=gr/2g;
эта высота энергия которой, необходима для преодаления петли, + к этой высоте надо прибавить высоту до верхней точки петли т.о. :
H=h+d=r/2+2*r;
H=2.5*r;
H=5;

h=gr/2g;
эта высота энергия которой, необходима для преодаления петли, + к этой высоте надо прибавить высоту до верхней точки петли.