Что долетит быстрее 1 кг железа или 1 кг сена с одинаковой высоты

Они приземлятся одинаково

Одинакого (так же как вата и железо)

У нас тут два процесса: сначала нагрев олова до температуры плавления, а потом непосредственно плавление. Вооружимся справочными материалами:
Удельная теплоёмкость олова C = 218 Дж/(кг*градус)
Удельная теплота плавления: λ = 60700 Дж/кг.
На нагрев расходуется энергия, равная:
Q1 = C * m * (T2 - T1)
На плавление:
Q2 = λ * m
Значит общий расход энергии:
Q = Q1 + Q2 = C * m * (T2 - T1) + λ * m = m * (C * (T2 - T1) + λ)
Отсюда масса:
m = Q / (C * (T2 - T1) + λ)
Подставляем, считаем:
m = 840000 / (218*(2320-320) + 60700) = 840000 / (218*2000 + 60700) = 840000 / (436000 + 60700) = 840000 / 496700 = 1,69 кг.
Как-то так вроде.

1) H=20 м   максимальная кинетическая энергия E-m*g*H   Δh=H/4    h=H-Δh=20-20/4=15 м   (нашли разность потенциальных энергий)
===
2) Кинетические энергии E1 - космонавт Е2 - инструмент p1=p2 (импульсы равны) v1/v2=m2/m1 E1/E2=m1*v1^2/(m2*v2^2)=(70/7)*(7/70)^2=1/10===3) m1=3 m2=5 v1=4 м/с (m2-m1)*v1=(m1+m2)*v v=(m2-m1)/(m1+m2)=
=(5-3)/(5+3)=0.25 м/с
Тепловые потери равны алгебраической сумме кинетической энергии после удара и кинетической энергии каждого тела до удара
Q=(m1+m2)*v^2/2 - (m1+m2)*v1^2/2=(m1+m2)*(v^2-v1^2)/2=(3+5)*(0.25^2-4^2)/2=-63.75 Дж
===4) v1=20 v2=10 m1*v1=m1*v2+m2*v v=(m1/m2)*(v1-v2) m1*v1^2/2=m1*v2^2/2+m2*v^2/2 m1/m2=(v1^2-v2^2)/(v1-v2)^2=300/100=3