Ваня долил 10 литров воды, чтобы компенсировать объем арбуза. 10 литров воды имеют массу 10 кг.
Из этого можно сделать вывод, что масса арбуза равна 10 кг (по объему вытесненной воды).
Проверка измерением половины арбуза в воде ничего не дает, т.к. плотность арбуза меньше плотности воды и показания безмена будут зависеть от глубины погружения и формы арбуза.
Получается, что реальная масса арбуза 10 кг, как и было заявлено продавцом.
Ответ: Ваня не переплатил на рынке, он заплатил справедливую цену за арбуз.