На рисунке я всё обозначил,красным вывел рабочую формулу))
закон сохранения импульса
M*u + m*v*cos90 = (М+m )*u1
u1 = (M*u + m*v*cos90 ) / (М+m ) = (16*5 + 4*0) / (16+4) = 4 м \с
ΔU=i/2*νRΔT.
ΔU=3/2*5*8,31*37=2306,025 дж
В первом случае на поплавок действует сила тяжести и сила Архимеда: mg=ρvg(v=0.5V). Во втором случае mg+F=ρVg=2ρvg, отсюда F=mg=7.5 (H)