برای بررسی این سوال، ابتدا باید مفهوم غوطهوری و اصول مرتبط با آن را در نظر بگیریم.
زمانی که یک بطری را در آب قرار میدهید، نیروی شناوری به آن وارد میشود که برابر با وزن آب جابجا شده توسط بطری است. این نیروی شناوری به بطری کمک میکند تا در آب قرار بگیرد و مقدار مشخصی از آن به زیر آب برود.
حالا دو حالت را بررسی میکنیم:
1. **حالت اول: وزنه به بطری متصل است.**
- در این حالت، وزنه به بطری وصل شده و وزن کل بطری (به همراه وزنه) افزایش مییابد. این افزایش وزن سبب میشود که نیروی شناوری بیشتر برطرف شود و بطری بیشتر در آب فرو برود. در نتیجه، بخش بیشتری از بطری زیر آب قرار میگیرد.
2. **حالت دوم: وزنه درون بطری است.**
- در این حالت، وزنه درون بطری قرار دارد و موجب افزایش وزن بطری میشود، اما با توجه به اینکه وزنه درون بطری است، این وزن به همراه وزن آب در حال حاضر درون بطری، نیروی شناوری را تحت تأثیر قرار نمیدهد. در واقع، در این حالت، بطری همانند حالت بدون وزنه در نظر گرفته میشود و به اندازهای که حجمش آب جابجا کند، فرو میرود. بنابراین بطری احتمالاً کمتر از زمانی که وزنه به آن متصل بود، زیر آب میرود.
**نتیجهگیری:**
تفاوت اصلی در میزان فرو رفتن بطری در آب در این است که هنگامی که وزنه به بطری متصل است، بطری بیشتر فرو میرود؛ زیرا نیروی شناوری بیشتری به آن وارد میشود. در حالی که در وضعیت وزنه درون بطری، تأثیر وزنه بر روی نیروی شناوری کمتر محسوس است و بطری به اندازهای مشابه با حالت بدون وزنه فرو میرود.
در نهایت، میزان فرو رفتن بطری در حالت متصل به وزنه بیشتر خواهد بود نسبت به زمانی که وزنه درون بطری قرار دارد.