最近有一个公考行测题刷爆了互联网。说有个天平，左边放一杯水，右边放砝码，天平已经平衡了。现在把手指插入水中，既不碰烧杯壁也不碰烧杯底，请问天平还能继续平衡吗？

我们来一起做个实验。

(资料图片仅供参考)

为了让效果更明显，我选用了电子天平和烧杯。现在，烧杯和水的总质量是626.9g。

我用手指插入烧杯，总质量变成了大约640g。

这说明：插入手指后烧杯一端变重了。因此原来的问题答案是：天平烧杯一侧下沉。

其实，这个问题解释起来非常简单。手指在水中，会受到水向上的浮力。力的作用是相互的，所以手指给水向下的压力。水还会把这个压力传递到杯子，杯子再传递到电子秤，所以电子秤的示数就大了。

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我们也可以详细的讨论以下这个问题。著名科学家阿基米德提出了阿基米德原理：他告诉我们：浮力的大小等于排开液体的重力。据说，这个规律是阿基米德在洗澡的时候发现的。

根据阿基米德浮力原理：手指受到的浮力等于手指排开的水的重力。又因为手指的密度和水差不多，手指的体积就是排开液体的体积，因此手指受到的浮力也就约等于手指的重力。

根据牛顿第三定律，作用力与反作用力相等。水给手指向上的浮力，手指就给水向下的压力，这个压力造成了电子秤示数的增大。在刚才的实验中，电子秤的示数大约增加13g，所以我这根手指的质量大约就是13g。

现在，你知道如何估测心脏的质量了吗？要知道，心脏的大小和质量都与拳头差不多，只需要把拳头放进水，看一下电子秤示数的增加就可以了。

你瞧：我的心脏大约重量是250g。

还 能 再 给 力 一 点 吗 ？

我们再来看一个进阶版问题。

天平两边放上完全相同的杯子和水。现在左侧杯子中用一根线把气球拴在杯底，右侧杯子中用一根线悬挂一个铁球。气球和铁球体积相同，完全浸入水中并且不碰烧杯，此时天平还能继续平衡吗？

对这个问题，许多小伙伴说天平是平衡的，因为气球和铁球体积相同，所以水面上升高度相同，水对杯子底部的压强相同，所以天平依然是平衡的。这种说法其实不正确，因为左侧气球有一根线，向上拉动杯子。而右侧的铁球没有向上拉动杯子的力，所以，结果是右侧更沉，天平向右侧倾斜。

我们还可以分析得更细致一些：

左边增加了一个气球重力，右侧增加了同样大小的水球的重力，气球密度比水小，所以左侧压力增加小，右侧压力增加大，天平自然向右侧倾斜。

还 能 再 给 力 一 点 吗 ？

如果大家理解了这个问题，我们不妨再给大家留一个思考题：

有一个有盖子的空杯子放在天平上。现在飞进去一只苍蝇，盖子盖好后，苍蝇在杯子中悬停，不碰杯子，请问这时天平的示数变大了还是变小了？

如果有一天苍蝇累死了，我们用一个氢气球将苍蝇挂着，依然悬停在杯子中且不碰杯子，此时天平的示数是变大了还是变小了？

知道的小伙伴请在评论区留言。

注：此文最早发布于2021年4月