Физика 9 класс задача . хелп ми

Сила давления на боковую стенку F = p * S, где
p -- давление воды на уровне, соответствующем половине высоты воды в сосуде
S -- площадь, на которую оказывается давление

p = po * g * h/2, где
po = 1000 кг/м3 -- плотность воды,
g = 10 м/с2 -- ускорение свободного падения

S = h * a, где
h -- высота воды в сосуде
a -- сторона квадрата, который представляет собой горизонтальное сечение сосуда

В результате получаем: F = po * g * h/2 * h * a = po * g * h^2 * a / 2
Откуда: a = 2 * F / (po * g * h^2)
a = 2 * 540 / (1000 * 10 * 0,6^2) = 0,3 м

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.