Question

Пустую открытую бутылку погрузили в воду горлышком вниз на некоторую глубину h и опустили. При этом бутылка не всплывала, не опускалась, а находилась в положении равновесия. Почему? Будет ли это равновесие устойчивым?

Answer 1

Воздух находящийся в бутылке   не дает  своим давлением   воде полностью залится в бутылку. Это  позволяет бутылке иметь небольшую плотность. Но  количество воздуха таково. Что сила архимеда уравновешена силой тяжести. Почему она и не всплывает.
Естественно по мере погружения  бутылки вглубь давление воды будет возрастать. Соответственно  вода потехоньку будет зализать в бутылку по мере  погружения,вытесняя из нее  воздух,который будет выходит с пузырьками. Но  это я так к слову :)
Мы  нашли то положение. Что   воздуха такое количество в бутылке,что  ее  средняя плотность равна плотности воды. Почему бутылка и находится   в равновесии.
Если мы хоть чуть чуть  опустим вниз бутылку или     вбок. Ту   же секунду воды в бутылке станет больше. ТО плотность
бутылки возрастет.  А   значит бутылка потонет.  Если же чуть  вверх.
ТО  воды   будет чуть меньше. И бутылка поплывет  вверх.
ТО есть не устойчивое равновесие.