Https://issuu.com/kilikkiben/docs/boku_no_hero_heroes_rising

Среднюю скорость катера можно сосчитать по формуле:

\[{\upsilon _{ср}} = \frac{{{S_1} + {S_2}}}{{{t_1} + {t_2}}}\]

Движение на обоих участках было равномерным, поэтому найти время \(t_1\) и \(t_2\) не составит труда.

\[\left\{ \begin{gathered}

{t_1} = \frac{{{S_1}}}{{{\upsilon _1}}} \hfill \\

{t_2} = \frac{{{S_2}}}{{{\upsilon _2}}} \hfill \\

\end{gathered} \right.\]

Так как участки равны по величине \(S_1=S_2=\frac{1}{2}S\), и скорость на первой участке больше скорости на втором в два раза \(\upsilon_1=2\upsilon_2\), то:

\[\left\{ \begin{gathered}

{t_1} = \frac{S}{{2{\upsilon _1}}} = \frac{S}{{4{\upsilon _2}}} \hfill \\

{t_2} = \frac{S}{{2{\upsilon _2}}} \hfill \\

\end{gathered} \right.\]

Подставим выражения для времен \(t_1\) и \(t_2\) в формулу средней скорости.

\[{\upsilon _{ср}} = \frac{S}{{\frac{S}{{4{\upsilon _2}}} + \frac{S}{{2{\upsilon _2 = \frac{S}{{\frac{{3S}}{{4{\upsilon _2 = \frac{{S \cdot 4{\upsilon _2}}}{{3S}} = \frac{{4{\upsilon _2}}}{3}\]

Значит необходимая нам скорость \(\upsilon_2\) определяется по такой формуле.

Нет. Масса не изменится, стало быть и объём. Из закона Архимеда получается. (ну, может быть, не напрямую, но получится)

ХОТЯ НЕТ, НАДО ПОДУМАТЬ...если бы только лёд, то это поняно - не изменится. А шарик..подумаю. Часа через 2 напишу.

Так. Когда шарик со льдом плавает, он вытесняет объём воды, который равен ему по массе. Когда он утонет - будет вытеснять объём воды, который равен ему по объёму. Так как последний меньше первого, то уровень воды уменьшится.
Ниже уже даны правильные ответы - просто стыдно, что я сразу правильно не ответил.