Theo định luật Pascal, áp suất trong một chất lỏng không đổi trên mọi điểm của chất lỏng đó. Áp suất tại một điểm trong chất lỏng được tính bằng công thức P = ρgh, trong đó:
P là áp suất tại điểm đó,ρ là khối lượng riêng của chất lỏng,g là gia tốc trọng trường,h là độ sâu từ mặt nước đến điểm đó.Ở trường hợp đầu tiên khi tàu không tải, vách số 0 cách mặt nước 0,5m và trong tai cho phép là 50 tấn. Ta có thể gọi áp suất ở mặt nước là P₁ và áp suất trong tai là P₂. Áp suất tại mặt nước và trong tai cần phải cân bằng nhau, vì vậy ta có P₁ = P₂.
Áp suất tại mặt nước (P₁) được tính bằng công thức P₁ = ρgh₁, trong đó h₁ = 0,5m là độ sâu từ mặt nước đến vách số 0. Ta biết ρ = 1000 kg/m³ (khối lượng riêng của nước) và g = 9,8 m/s² (gia tốc trọng trường). Vậy P₁ = 1000 kg/m³ * 9,8 m/s² * 0,5m = 4900 N/m².
Áp suất trong tai (P₂) được tính bằng công thức P₂ = ρgh₂, trong đó h₂ là độ sâu từ mặt nước đến trong tai. Vậy ta có P₂ = 50 tấn * 9,8 m/s² = 4900 N/m².
Tương tự, ở trường hợp thứ hai khi tàu ở vùng nước mặn hơn, vách số 0 cách mặt nước 0,6m và trong tai cho phép là 63 tấn. Ta có thể gọi áp suất ở mặt nước là P₃ và áp suất trong tai là P₄. Ta có P₃ = P₄.
Áp suất tại mặt nước (P₃) được tính bằng công thức P₃ = ρgh₃, trong đó h₃ = 0,6m là độ sâu từ mặt nước đến vách số 0. Ta biết ρ = 1000 kg/m³ và g = 9,8 m/s². Vậy P₃ = 1000 kg/m³ * 9,8 m/s² * 0,6m = 5880 N/m².
Áp suất trong tai (P₄) được tính bằng công thức P₄ = ρgh₄, trong đó h₄ là độ sâu từ mặt nước đến trong tai. Vậy ta có P₄ = 63 tấn * 9,8 m/s² = 61740 N/m².
Vì P₃ = P₄, ta có 5880 N/m² = 61740 N/m². Từ đó, ta có thể tính được h₄, độ sâu từ mặt nước đến trong tai khi tàu không tải ở vùng nước mặn hơn.
h₄ = (61740 N/m²) / (1000 kg/m³ * 9,8 m/s²) = 6,3m
Vậy trong tai của tàu khi không tải là 6,3 mét.
