Для решения данной задачи будем использовать закон Архимеда, который гласит, что всплывающая сила, действующая на тело в жидкости, равна весу вытесненной этим телом жидкости.

Пусть V - объем шарика в начальный момент времени, V1 - новый объем шарика, g - ускорение свободного падения, ρ - плотность воды, ρ1 - плотность воздуха.

Обозначим через h глубину нахождения шарика в начальный момент времени. Тогда вытесненный объем воды равен V1 = V + ρ g h.

Так как объем шарика увеличился на 20%, то V1 = 1.2V.

Используя закон Архимеда, получаем уравнение:

ρ g h = ρ1 g (V1 - V) = ρ1 g 0.2V

Отсюда h = 0.2V * (ρ1/ρ)

Так как плотность воздуха нам неизвестна, рассмотрим цифры:

На поверхности воды при температуре 27С ρ1 = 1.204 кг/м³, а при температуре 17С ρ = 1 кг/м³.

В таком случае h = 0.2V * (1.204 кг/м³ / 1 кг/м³) = 0.2408V

Таким образом, глубина нахождения шарика в начальный момент времени составляет 24.08% от его объема.