把一桶装得满满当当的水放到天平一头,再在天平另一头放上第二桶水,它同样装得满满当当,但里面漂着一块木头(图55)。这两个桶哪个更重?我向不同的人提出这个问题,人们给出了矛盾的答案。有人说漂着木头的水桶更重,因为除了水以外,你还得加上木头的重量。也有人说,没有木头的水桶更重,因为水比木头重。其实他们说的都不对。这两个桶一样重。是的,第二个桶里装的水的确没有第一个桶多,因为木头取代了一部分水。但根据相关定律,任何漂浮物排开的水的重量都正好等于它自身的重量,所以天平两头一样重。

然后我们试着解决另一个问题。取一杯水,把它放在天平的托盘上,然后在水杯旁边放一个配重块,用砝码平衡天平,再把配重块放进杯子里,接下来天平会发生什么变化?根据阿基米德定律,泡在水里的配重块应该没有放在托盘上的时候重。

既然如此,天平这头是不是应该翘起来?但实际上,两边的托盘依然是平衡的。这是为什么?被扔进杯子的配重块会取代一部分水的位置,从而迫使液面上升。这会增加**对底面产生的压力,这个额外的力正好等于配重块损失的重量。