- عندما تُغمر جسماً في الماء، تنشأ قوة الطفو التي تدفعه للأعلى
- الثقل المعلق يُخفَّف وزنه الظاهر بفعل قوة الطفو
- وفقاً لمبدأ نيوتن الثالث، تُحدث قوة الطفو ردة فعل مماثلة على الماء
- الميزان تحت الإناء يُسجّل وزناً أكبر مقابل كل قوة طفو تُضاف
عندما تُغمر جسماً صلباً في سائل، يختبر ذلك الجسم قوة طفو تدفعه للأعلى — وهذه القوة تساوي وزن حجم السائل المُزاح. وهذا ما عُرف تاريخياً بمبدأ أرشميدس، الذي اكتشفه العالم اليوناني قبل أكثر من ألفي عام.
لكن ما يغفل عنه كثيرون هو الجانب الآخر من هذه المعادلة: بموجب القانون الثالث لنيوتن «لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس في الاتجاه»، فإن قوة الطفو التي يدفع بها الماء الثقل للأعلى تُقابلها قوة مساوية يدفع بها الثقل على الماء للأسفل. وهذه القوة الإضافية تنتقل عبر السائل إلى إناء الماء، ومنه إلى الميزان في الأسفل.
النتيجة العملية لهذا المبدأ مدهشة: الميزان الموجود تحت إناء الماء سيُسجّل وزناً أكبر مما كان قبل إدخال الثقل. وهذه الزيادة في الوزن المُسجَّل تساوي تماماً مقدار قوة الطفو، ومن ثَمَّ تساوي وزن الماء المُزاح. إنه توازن رياضي دقيق يعكس جمال قوانين الفيزياء.
