質問: 下の画像の(2)の問題でU字になっている水の青斜線部に関して運動方程式をたて場合と、赤斜線部に関して運動方程式を立てた場合、両者はたらく力が共に、釣り合いの位置を原点として鉛直上向きを正とする軸を取り、 左の水面の座標をxとした時 -2ρSxgとなりました。(この値は(1)の答えと一致しているのですおそらく正しいと思います。)しかし質量は青の部分と赤の部分で違うので加速度が変わってしまいます。これが意味するのは水が圧縮されると言うことだと思うのですが、問題として水の密度ρが定数として与えられておりそのようなことはかんがえにくいのではないかと思います。
回答: 液体とありますが、多くの液体の力による圧縮率は非常に小さく無視できるものです。非常にわずかな圧縮が、深さに比例する圧力を生みます。むしろ水の密度が定数でないとは考えにくいです。