Forța arhimedică ascendentă care se exercită asupra unui corp scufundat într-un fluid este egală cu greutatea fluidului pe care corpul îl dislocă. Aceasta este formularea generală a principiului lui Arhimede.
O formulare care sugerează mai bine esența fenomenului ar fi aceasta:
Forța arhimedică reprezintă rezultanta tuturor forțelor (de apăsare) cu care lichidul, datorită presiunii hidrostatice, acționează asupra unui corp scufundat în acesta. (aici)
Deci cauza forței arhimedice, în cazul unui cilindru, este diferența de presiune pe care o exercită lichidul asupra părții de jos a cilindrului față de partea de sus a lui (forțele datorate presiunii pe partea laterală a cilindrului se anihilează reciproc având în vedere simetria lui). Această diferență de presiune rezultă din apăsarea straturilor de apă unul pe altul între nivelul de sus și cel de jos al cilindrului.
În momentul eliberării vasului cu apă și începutul căderii lui libere, apa din vas va „experimenta” condițiile de imponderabilitate. De ce? Pentru că toate straturile de apă, toate moleculele de apă chiar, vor cădea spre pământ cu accelerația gravitațională g, și între ele nu va mai exista nici o interacțiune de constrângere mecanică (de presiune, de apăsare). Vor pluti unele în raport cu altele și în raport cu pereții vasului. Vorbind plastic, sunt pe cont propriu.
Ca urmare apăsarea (presiunea) straturilor de apă, unele pe altele, dispare complet (și instantaneu, având în vedere condițiile simplificatoare din enunț). Dispărând cauza, va dispărea și această forță arhimedică ascendentă. Asupra cilindrului acționează acum doar greutatea lui și tensiunea din fir, tensiune care va crește brusc la valoarea greutății cilindrului. Dar cum tensiunea de rupere a firului este mai mică decât greutatea cilindrului, firul se va rupe instantaneu (pentru că este inextensibil și nu apar întârzieri legate de procesul de întindere).
Deci răspunsul este: firul se rupe exact în momentul eliberării vasului.