Um submarino tem uma massa total de incluindo tripulação e equipamento. A embarcação consiste em duas partes, o casco de pressão, que tem um volume de , e os tanques de lastro, que têm um volume de . Quando o barco cruza a superfície, os tanques de lastro são preenchidos com ar à pressão atmosférica; Para cruzar abaixo da superfície, a água do mar deve ser admitida nos tanques. (a) Qual fração do volume do submarino está acima da superfície da água quando os tanques estão cheios de ar? (b) Quanta água deve ser admitida nos tanques para dar flutuabilidade neutra ao submarino? Negligencie a massa de qualquer ar nos tanques e use 1,025 como a gravidade específica da água do mar.

Aplicando equilíbrio de forças:

Aplicando principio de Arquimedes:

Aplicando na equação:

Aplicando na equação superior:

Vamos aplicar o valor numérico para achar a fração do submarino que está acima do nível do mar!

Vamos expressar o volume da agua do mar em termos de densidade e massa:

Vamos agora aplicar a relação de equilíbrio para o submarino:

Pelo principio de Arquimedes:

Ou seja,

Substituindo pelo valor do volume achado la em cima:

Aplicando valores numéricos: