سطح مقطع سوراخ های 1 و 2 را برابر S و چگالی مایع A را برابر $ \rho_A $ و چگالی مایع B را برابر $ \rho_B $ در نظر بگیرید. با توجه به فرض $ \rho_B = 2\rho_A $ . همچنین برای ساده سازی محاسبات فرض کنید که ارتفاع مقداری از مایع A که زیر سوراخ 1 قرار دارد نیز برابر h باشد. فشار و نیرو در نقاط A و B از روابط زیر به دست می آیند.
$ P_A = \rho_A gh \rightarrow F_A = P_AS = \rho_A ghS $
$ P_B = \rho_A gh + \rho_A gf + \rho_B gh = \rho_A gh + \rho_A gh +2\rho_A gh= 4\rho_A gh \rightarrow F_B = P_BS = 4\rho_A ghS $
نیروی عکس العمل ناشی از خروج مایع در جهت مخالف خروج مایع، مخزن را به سمت راست حرکت خواهد داد.
پاسخ نهایی با تحلیل علمی و دقت مفهومی به این صورت است:
گزینه 4 درست است
مخزن با شتاب به سمت راست حرکت میکند؛ زیرا:
فشار مایع در سوراخ 2 بیشتر از سوراخ 1 است (چگالی مایع B دو برابر چگالی A است).
طبق قانون سوم نیوتن، جریان قویتر از سمت چپ (سوراخ 2) نیروی عکسالعمل قویتری به سمت راست وارد میکند.
بنابراین، نیروی خالص به سمت راست → شتاب به سمت راست.
سایر نکات:
حرکت با سرعت ثابت نیست چون اگر شتاب باشد، سرعت دائماً تغییر میکند، پس گزینه 3 نادرست است.