Поршень с отверстием и пробка

Пробка вытесняет воду из отверстия, и поршень поднимается. Учтите, что объём воды, вытесненный из отверстия, распределяется по остальной части сечения стакана.

Пробка будет выдавливать воду из отверстия, и это приведет к поднятию поршня. Пусть в тот момент, когда пробка дойдет до нижнего края отверстия, она опустится на величину \(\Delta x\), а поршень поднимется на величину \(d-\Delta x\). Тогда из отверстия будет выдавлен объем воды \(\Delta V=\Delta x\,S_2\), и этот объем «разместится» на остальной (кроме отверстия) части сосуда, что и приведет к поднятию поршня на величину \(d-\Delta x\). Поэтому \[\Delta x\,S_2=(d-\Delta x)(S_1-S_2).\] Отсюда \[\Delta x=\frac{S_1-S_2}{S_1}\,d=2{,}25\ \text{см}.\]