Логические задачи
      NazVa.net

Знаю как решить вторую школьными методами.
F*L = m*V^2/2 ; это закон сохранения энергии, слева работа поршня, справа кинетическая энергия массы накопившейся на поршне
осталось найти зависимость массы от L (расстояния пройденного поршнем)
из закона сохранения массы при помощи хитрых и неочевидных манипуляций находим:
m = p*S*L/(p/p0-1)

подставляя:
V = корень(2*F*(1/p0-1/p)/S);