1. Primeiro vamos relembrar qual foi o trabalho realizado pela força gravitacional do momento em que o floco é liberado até o momento que ele chega no fundo da taça no exercício citado:

Lembrando que somente a força gravitacional realiza trabalho sobre o gelo, tendo em vista que a força normal é perpendicular ao deslocamento durante todo o movimento, e sabendo que o gelo parte do repouso, então podemos aplicar o Teorema Trabalho-Energia Cinética:

Como a energia cinética é dada por,

Ficamos com,

Isolando :

Passo 2

2. Para o caso do gelo ter uma massa duas vezes maior, devemos perceber que o trabalho realizado pela força gravitacional também é proporcional a massa, assim:

Portanto, podemos perceber que se a massa fosse duplicada, não alteraria o valor da velocidade calculada anteriormente, pois a velocidade final, quando parte do repouso, só depende da aceleração da gravidade e da variação de altura. Assim:

Passo 3

3. Já para o caso do floco de gelo ter uma velocidade inicial para baixo diferente de zero, teremos que e, portanto, . Assim:

Como , então, o valor de aumentaria.