Dane:

Ze zdjęć odczytujemy wskazania siłomierzy:

▶ wskazanie siłomierza dla ciała zawieszonego w powietrzu: $F_1=2,2\mathrm{N}$

▶ wskazanie siłomierza dla ciała zanurzonego w wodzie: $F_2=2,0\mathrm{N}$

Szukane:

▶ wartość siły wyporu: $F_w=\text{?}$

Rozwiązanie:

Zauważmy, że na ciało zawieszone w powietrzu działa siła ciężkości skierowana prosto w dół. Zatem siłomierz po lewej stronie wskazuje na wartość siły ciężkości:

$Q=F_1$

Na ciało zanurzone w wodzie działają dwie siły:

▶ siła ciężkości $\vec{Q}$ skierowana w dół,

▶ siła wyporu wody ${\vec{F}}_w$ skierowana w górę.

Zatem na ciało działa wypadkowa siła, której wartość jest równa różnicy wartości siły ciężkości i wartości siły wyporu wody:

$F=Q-F_w$

Wyciągamy z tego wniosek, że siłomierz po prawej stronie wskazuje na wartość siły wypadkowej:

$F_2=Q-F_w$

Wówczas:

$F_2=F_1-F_w|+F_w$

$F_2+F_w=F_1|-F_2$

$F_w=F_1-F_2$

Zatem różnica wskazań siłomierza na lewym i prawym zdjęciu jest równa wartości siły wyporu wody. Wprowadzamy dane i obliczamy:

$F_w=2,2\mathrm{N}-2,0\mathrm{N}=0,2\mathrm{N}$

Odpowiedź: Wartość siły wyporu wynosi 0,2 N.

---

Wyjaśnienie kolejności pomiarów:

Lepiej jest najpierw odczytać wskazania siłomierza gdy jest on w powietrzu, a następnie w wodzie. W odwrotnej kolejności wskazania mogłyby być błędne, ponieważ ciało, które najpierw zanurzymy w wodzie a potem zbadamy w powietrzu będzie mokre, co wpłynie na jego masę, a tym samym ciężar i wskazanie siłomierza.