Hỏi khối lượng tấm kim loại bằng bao nhiêu để khi mực nước trong bể dâng tới ngang chính giữa quả cầu thì tấm kim loại bị nâng lên và nước chảy qua ống trụ ra ngoài ? Cho biết khối lượng riêng của nước là D0, xem tấm kim loại là khá mỏng để có thể bỏ qua lực đẩy Acsimet của nước tác dụng lên nó. Công thức tính thể tích hình cầu bán kính R là .
Lực tác dụng lên tấm kim loại gồm :
- Lực căng dây T :
- Lực tác dụng của cột nước có độ cao ( R + h) và diện tích đúng bằng tiết diện ống trục lên tấm kim loại .
- Trọng lực P = mg (với m là khối lượng tấm kim loại). Khi tấm kim loại bắt đầu bị nâng lên (quay quanh B) ta có phương trình cân bằng đòn bẩy của lực T bằng tổng lực P và F đối với B :
vì
=>