最近有一個公考行測題刷爆了互聯(lián)網(wǎng)。說有個天平，左邊放一杯水，右邊放砝碼，天平已經(jīng)平衡了?，F(xiàn)在把手指插入水中，既不碰燒杯壁也不碰燒杯底，請問天平還能繼續(xù)平衡嗎？

我們來一起做個實驗。

(資料圖片僅供參考)

為了讓效果更明顯，我選用了電子天平和燒杯?，F(xiàn)在，燒杯和水的總質(zhì)量是626.9g。

我用手指插入燒杯，總質(zhì)量變成了大約640g。

這說明：插入手指后燒杯一端變重了。因此原來的問題答案是：天平燒杯一側(cè)下沉。

其實，這個問題解釋起來非常簡單。手指在水中，會受到水向上的浮力。力的作用是相互的，所以手指給水向下的壓力。水還會把這個壓力傳遞到杯子，杯子再傳遞到電子秤，所以電子秤的示數(shù)就大了。

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我們也可以詳細的討論以下這個問題。著名科學(xué)家阿基米德提出了阿基米德原理：他告訴我們：浮力的大小等于排開液體的重力。據(jù)說，這個規(guī)律是阿基米德在洗澡的時候發(fā)現(xiàn)的。

根據(jù)阿基米德浮力原理：手指受到的浮力等于手指排開的水的重力。又因為手指的密度和水差不多，手指的體積就是排開液體的體積，因此手指受到的浮力也就約等于手指的重力。

根據(jù)牛頓第三定律，作用力與反作用力相等。水給手指向上的浮力，手指就給水向下的壓力，這個壓力造成了電子秤示數(shù)的增大。在剛才的實驗中，電子秤的示數(shù)大約增加13g，所以我這根手指的質(zhì)量大約就是13g。

現(xiàn)在，你知道如何估測心臟的質(zhì)量了嗎？要知道，心臟的大小和質(zhì)量都與拳頭差不多，只需要把拳頭放進水，看一下電子秤示數(shù)的增加就可以了。

你瞧：我的心臟大約重量是250g。

還 能 再 給 力 一 點 嗎 ？

我們再來看一個進階版問題。

天平兩邊放上完全相同的杯子和水?，F(xiàn)在左側(cè)杯子中用一根線把氣球拴在杯底，右側(cè)杯子中用一根線懸掛一個鐵球。氣球和鐵球體積相同，完全浸入水中并且不碰燒杯，此時天平還能繼續(xù)平衡嗎？

對這個問題，許多小伙伴說天平是平衡的，因為氣球和鐵球體積相同，所以水面上升高度相同，水對杯子底部的壓強相同，所以天平依然是平衡的。這種說法其實不正確，因為左側(cè)氣球有一根線，向上拉動杯子。而右側(cè)的鐵球沒有向上拉動杯子的力，所以，結(jié)果是右側(cè)更沉，天平向右側(cè)傾斜。

我們還可以分析得更細致一些：

左邊增加了一個氣球重力，右側(cè)增加了同樣大小的水球的重力，氣球密度比水小，所以左側(cè)壓力增加小，右側(cè)壓力增加大，天平自然向右側(cè)傾斜。

還 能 再 給 力 一 點 嗎 ？

如果大家理解了這個問題，我們不妨再給大家留一個思考題：

有一個有蓋子的空杯子放在天平上?，F(xiàn)在飛進去一只蒼蠅，蓋子蓋好后，蒼蠅在杯子中懸停，不碰杯子，請問這時天平的示數(shù)變大了還是變小了？

如果有一天蒼蠅累死了，我們用一個氫氣球?qū)⑸n蠅掛著，依然懸停在杯子中且不碰杯子，此時天平的示數(shù)是變大了還是變小了？

知道的小伙伴請在評論區(qū)留言。

注：此文最早發(fā)布于2021年4月