Выталкивающая сила, действующая на тело, полностью погруженное в жидкость, определяется законом Архимеда. Согласно этому закону, выталкивающая сила равна весу жидкости, вытесненной телом. Формула для выталкивающей силы ( F_a ) выглядит следующим образом:
[ F_a = \rho \cdot g \cdot V ]
где:
- ( \rho ) — плотность жидкости (в данном случае воды),
- ( g ) — ускорение свободного падения,
- ( V ) — объем вытесненной жидкости (который равен объему шара, так как он полностью погружен).
Важно заметить, что в этой формуле отсутствует зависимость от глубины, на которой находится объект. Это связано с тем, что давление в жидкости увеличивается с глубиной, но это увеличение компенсируется равномерным повышением давления на всю поверхность шара. В результате, выталкивающая сила остаётся постоянной для тел с одинаковым объемом, независимо от глубины их погружения.
Таким образом, для двух шаров одинакового объёма, погруженных на разные глубины, выталкивающая сила будет одинаковой. Независимо от того, находится шар на глубине 10 см или 20 см, выталкивающая сила, действующая на каждый из них, будет одинаковой и определяться только объёмом шара и плотностью воды.