Задача відра з водою

На одну чашку терезів поставлено відро, до країв наповнене водою, на іншу - таке ж відро, теж повне до країв, але в ньому плаває шматок дерева. Яке відро з водою перетягне?

Якщо поставити це завдання різним людям, то отримують суперечливі відповіді. Одні відповідали, що має перетягнути те цебро з водою, в якому плаває дерево, бо "крім води, у цебрі є ще й дерево". Інші - що, навпаки, перетягне перше відро, "бо вода важча за дерево". Ні те, ні інше не вірно: обидва відра мають однакову вагу. У другому відрі, щоправда, води менше, ніж у першому, оскільки плаваючий шматок дерева витісняє певний її обсяг.

Але, за законом плавання, всяке тіло, що плаває, витісняє своєю зануреною частиною рівно стільки рідини (за вагою), скільки важить все це тіло. Ось чому ваги повинні залишатися в рівновазі.

Розв'яжіть тепер інше завдання. Я ставлю на терези відро з водою і поруч кладу гирку. Коли терези врівноважені гирями на чашці, я кидаю гирку у відро з водою. Що станеться з вагами?

За законом Архімеда, гирка у воді легшає, ніж була поза водою. Можна, здавалося б, очікувати, що чашка терезів із цебром підніметься. Тим часом насправді ваги залишаться в рівновазі. Як це пояснити?

Гирка у відрі витіснила частину води, яка виявилася вищою за початковий рівень; внаслідок цього збільшується тиск на дно відра з водою, так що дно відчуває додаткову силу, що дорівнює втраті ваги гиркою.