Caixa e pedra

Pense:
Em uma xícara com água flutua uma caixa de fósforos dentro da qual existe uma pedra pequena. Variará o nível da água na xícara se a pedra foi tirada de dentro da caixa e colocada na água?

O empuxo é igual ao peso do volume de fluido deslocado (volume de corpos imersos). É o volume de fluido deslocado que provoca alteração do nível da água. Na situação inicial o empuxo, ou seja, o peso do volume de fluido deslocado, equivale ao peso conjunto, já que a caixa está em equilíbrio e o empuxo é igual ao peso em módulo. Na situação final teremos pedra afundada e caixa flutuando. O peso do volume de fluido deslocado pela caixa será o igual ao seu peso. O volume deslocado pela pedra não será igual ao seu próprio peso, pois empuxo e peso da pedra não se equilibram (além dessas forças a pedra também recebe a força de reação normal do fundo do recipiente).
Contabilizando o peso do volume de fluido deslocado e, portando, a alteração do nível de água teremos:
inicio-> Peso de fluido deslocado= Peso do conjunto caixa-pedra= Peso da caixa + Peso da pedra
fim-> Peso de fluido deslocado= (densidade da água x volume da pedra) + Peso da caixa
Note que o peso da pedra é maior que o peso do volume de água que a pedra desloca. Assim, teremos maior peso de volume deslocado na situação inicial, logo também teremos maior volume de água deslocado e um nível de água mais alto na situação inicial.