Un pescatore è in un lago artificiale chiuso, nella sua barca. Sul fondo della stessa è appoggiata una palla di ferro. Ad un certo punto il pescatore lancia palla in acqua. Cosa succede al livello del lago? Motivare la risposta.
a) si alza
b) si abbassa
c) non subisce variazioni
Il principio di Archimede dice che un corpo immerso in un fluido riceve una spinta dal basso verso l'alto uguale al peso del fluido spostato. Il peso totale del sistema barca + pescatore + palla di Ferro è lo stesso del peso dell'acqua spostata. Togliendo la palla di Ferro dalla barca, secondo il principio di Archimede, diminuisce anche il peso, quindi il volume, dell’acqua spostata. Il risultato è quindi una diminuzione del livello del lago. A questo punto però la palla, trovandosi sul fondo del lago, sposterà un volume d’acqua esattamente pari al suo volume. Quest'ultimo risulta però essere inferiore a quello d’acqua spostato inizialmente dal peso della palla stessa, che si trovava nel sistema galleggiante barca+pescatore+pallina, dato che la densità del Ferro è di circa 8 volte maggiore di quella dell’acqua. Il risultato finale è quindi una diminuzione del livello del lago quando la palla viene gettata dalla barca sul fondo dello stesso.