il livello dell'acqua contenuta in tre bicchieri identici è esattamente lo stesso
Tuttavia, mentre il bicchiere 1 contiene solo acqua, nel bicchiere 2 galleggia, parzialmente immerso, un tappo di sughero e sul fondo del bicchiere 3 c'è una sferetta d'acciaio
La forza peso è P=m x g, e poiché la massa è pasi a densità per volume, è possibile scriverla anche come P= δ x V x g. Il primo bicchiere peserà dunque P1= δ (acqua) x V (acqua) x g. Nel secondo bicchiere al peso dell’acqua (P= δ (acqua) x V (acqua) x g) bisognerebbe aggiungere il peso del sughero, a cui però va sottratta la forza di Archimede, che è opposta rispetto alla forza peso. Siccome il sughero galleggia a metà, la forza di Archimede sarà pari alla forza peso, per cui al netto non cambia nulla e il peso è lo stesso del primo bicchiere. Possiamo dire quindi che P2=P1 Nel terzo bicchiere la pallina invece affonda, ciò significa che la forza peso è maggiore della forza di Archimede, e il peso totale sarà dato dalla somma tra il peso dell’acqua di partenza e la differenza tra forza peso della pallina e forza di Archimede. Quindi P3= δ (acqua) x V (acqua) x g + (m (pallina) x g (pallina) - δ (acqua) x V (pallina) x g). Poiché andiamo ad aggiungere al peso dell’acqua un valore positivo, possiamo affermare che P3>P1. Nel complesso possiamo quindi dire che P3>P1=P2.
La sfera di acciaio, a parità di volume, è più pesante dell'acqua, mentre, per il principio di Archimede, il volume di acqua spostato dal tappo è esattamente uguale al peso del tappo stesso