Система состоит из легкого неподвижного блока, длинной нерастяжимой нити, груза цилиндрической формы и длинной трубы с поршнем, опущенной в глубокий водоем. Плотность воды $\rho_{0}$, плотность материала груза $\rho_{1}$, высота цилиндра $H$, площади основания цилиндра и внутреннего сечения трубы одинаковы. Вначале нить удерживают так, что поршень и груз касаются воды, при этом нить натянута (см. рисунок).

В некоторый момент времени нить отпускают.

Определите расстояние $h$, на которое груз опустится в воду после установления равновесия, в следующих случаях:

1 $\rho_{1}=\rho_{0}$, $H=1~м$;

2 $\rho_{1}=3 \rho_{0}$, $H=4~м$;

3 $\rho_{1}=1.5 \rho_{0}$, $H=16~м$.

Трением в системе пренебречь, нить и поршень считать легкими.