Давление уменьшается с высотой потомушто у меньшается давление это все связано
При нагревании тела увеличиваются его температура и внутренняя энергия. В данном случае при нагревании цилиндра кинетическая энергия передаётся молекулам газа через цилиндр увеличивая их скорость, а молекулы ударяясь о поршень поднимают его.
W = Fv₀ = kv₀²v₀ = kv₀³ откуда для коэффициента k получается
k = W/v₀³ где W - мощность, F - сила сопротивления воды при скорости v₀.
F = kv² = - mdv/dt
dt = -(m/k)dv/v
Интегрируя обе части в пределах для t от нуля до t₀ и для v от v₀ до v₀/2, находим
t₀ - 0 = 2m/(kv₀) - m/(kv₀)
t₀ = m/(kv₀)
Подставляя выражение для k = W/v₀³
окончательно получаем:
t₀ = mv₀²/W = 2000*400/40000 = 20 сек