Задача на закон сохранения импульса.
Суммарный импульс замкнутой системы тел не изменяется при любых взаимодействиях внутри системы.
Импульс тела - это произведение его массы на скорость.
Скорость - величина векторная. В общем случае нужно обращать внимание не только на модуль, но и на направление. Поэтому и импульс - величина векторная.
Если один шар догоняет другой, значит скорости направлены по одной прямой в одну сторону. Векторную сумму скоростей (и импульсов) можно заменить простой алгебраической суммой.
Неупругое столкновение означает, что шары при взаимодействии (\"слипаются"