5.4 天平会倾向哪一边

在天平一端的托盘中放一只装满水的桶，在天平另一端的托盘里放完全相同的桶，也盛满水，不过桶中漂着一块木头（图5-4），你觉得天平的指针会倾向哪一边？

图5-4 两只相同的桶都装满水，其中一只桶里漂着一块木头，哪只桶更重

当我询问其他人这个问题时，有些人认为漂着木头的桶比较重，另一些人则认为全是水的比较重。可实际上，两边的重量是相等的，天平并没有倾向任意一方。

无论桶里面有没有木头，或者说水的重量比木头重多少，实际上，虽然第二只桶比第一只桶里面少了一些体积，但根据浮力定律，各种漂浮物浸入液体中排出去的液体的重量同浸入液体中的物体重量一样，所以天平才会一直维持平衡。

如果我们换一种情形，结果是不是还是一样的呢？假设我们在天平一端的托盘上放一只装着水的烧杯，再在烧杯的旁边放一个砝码，在天平另一端的托盘上放上砝码，使得天平维持平衡。如果这时候把烧杯旁的砝码丢进烧杯里，天平还能继续维持平衡吗？

也许有许多人会认为天平不会维持平衡了，因为常识告诉我们当一个物体浸入液体里它会比在液体外的时候轻。然而事实上，虽然砝码丢进了烧杯中，但砝码排开了同样体积的水，使得水面上升，水对于烧杯底部的压强也增加了。烧杯的底部承受的这个原本不存在的附加力，恰好与砝码减少的重量相等。