Не знаю, как нужно оформить решение, но логика решения такова:
1) скорость удаления Карлсона от его отражения ровно в два раза больше , чем та, с которой Карлсон удаляется от поверхности зеркала
2) скорость удаления от зеркала равна синусу угла наклона полета, умноженному на модуль скорости. Иначе говоря - эта скорость равна катету треугольника, гипотенузой которого является вектор скорости Карлсона
3) т.о. задача сводится к тому, чтобы найти такой прямоугольный треугольник, в котором гипотенуза ровно вдвое больше катета.
А это оч оч просто! Мы прекрасно знаем такие треугольники: катет, лежащий против угла в 30 градусов равен половине гипотенузы!
Вот и все решение!
Значит, Карлсон в задачке летел ровно под 30 градусов к горизонту (и к поверхности озера).
Ура!))
P.S.
Интересно, как он вел измерения: ну, тащить с собой транспортир (или секстант?), чтоб выверять угол - еще туда-сюда, но измерять при этом одновременно и свою скорость и скорость удаления отражения... целый арсенал приборов на себя навесил, небось))