在天平一端放一个装满水的水桶;在另一端也放一个一样的水桶,里面也装满了水,不同的是,这边水桶上漂着一块木头。那么,天平会向哪边倾斜呢?
我曾经问过很多人,他们给出了不同的答案。有的人认为,有木头的这边更重,因为除了水,桶上还漂着一块木头呢!而有的认为,没有木头的那边更重,因为木头比水轻。
其实,这两个答案都是错的,两边是一样重的。
实际上,有木块的水桶里面的水会少一些,因为木块挤出了一些水。根据物理学上的浮力定律,物体所排开的液体的重量等于这个物体本身的重量。所以,天平两边的这两个水桶的重量是相等的,天平不会倾斜!
下面,我们再来看另一个问题。在天平一端放一个玻璃杯,里面装上一些水,旁边放一个砝码;而在天平的另一端,我们只放砝码,使天平达到平衡。这时,如果我们把玻璃杯这边的砝码放进杯子里,天平会有什么变化?
根据阿基米德定律,砝码放入水中,它的重量会变小。于是,有人可能会说,把砝码放到水里后,有玻璃杯的这一端会翘起来。实际上,天平仍然保持平衡。这是为什么呢?
这是因为,当我们把砝码放入玻璃杯后,杯子里面的水位会上升。这时,水对玻璃杯底部的压力就变大了,而且,增大的这部分作用力正好等于砝码的重力。