Feladat: 3346. fizika feladat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Ábel Dániel ,  Sebestyén Zsolt ,  Siroki László ,  Vadász Péter ,  Vigh Máté 
Füzet: 2001/május, 310. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Hidrosztatikai nyomás, Olvadás, fagyás, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2000/május: 3346. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A korongot a víz akkora erővel nyomja felfelé, amekkora a korong feletti henger alakú térrészben levő víz súlya lenne. Ez az érték nyilván nagyobb, mint 1dm3-nyi (azaz 1 kg tömegű) víz súlya, tehát az 1 kg-nál kicsit nagyobb tömegű jégdarabot kezdetben el kell bírja a korong.
Ha a jég teljesen elolvad, térfogata nagyobb lesz, mint 1dm3. Ennyi víz csak úgy férne el az edényben, hogy a víz magassága az edényben meghaladná a külső vízszintet. Ez azonban nyilván nem lehetséges, hiszen ekkor a fenéknyomás belül nagyobb lenne, mint a külső víz nyomása, tehát a korong leválna az edényről.
Első ránézésre azt gondolhatnánk, hogy a korong akkor válik le az edényről, amikor a belső vízszint eléri a külsőt: ez azonban nem igaz! Tételezzük fel ugyanis, hogy az elválás pillanatában a jégdarab már úszik. Ha ez valóban megtörténne, akkor a vízszint már ekkor magasabb kellene legyen az edény belsejében, mint kívül, hiszen ‐ mint az jól ismert ‐ az úszó jég olvadása során a vízszint nem változik, s a teljes elolvadása után már biztosan nem fér el 1dm3-nyi helyen.
Az elválás pillanatában tehát a jég még nem úszhat, hanem a korongra támaszkodik, nyomja azt lefele. Ekkor viszont az edényben levő víz nyomása a korongnál kisebb kell legyen, mint a külső nyomás a korong alatt, vagyis a belső vízszint még nem érhette el a külsőt.

 Siroki László (Debrecen, Fazekas M. Gimn., 10. o.t.) dolgozata alapján