На весах уравновесили лёгкий стеклянный шарик. Затем весы поместили под колокол воздушного насоса и откачали воздух. Равновесие весов нарушилось (рис. 163). Почему?

Потому что в воздухе на все тела действует выталкивающая сила Архимеда, а при откачке воздуха она исчезает.

Изначально чаши уравновешены в воздухе: вес стеклянного шарика $mg$ уменьшается на величину архимедовой силы $F_A=\rho_{\text{возд}}gV$, где $V$ — объём шарика. Противовес подбирали с учётом этой «подпорки» воздуха.

У стеклянного шарика объём большой по сравнению с его массой (стекло не очень плотное, форма — шар), значит и $F_A$ для него заметна. У грузика-противовеса (обычно свинец/сталь, маленький объём) выталкивающая сила в воздухе мала.

Когда воздух откачали, $\rho_{\text{возд}}\to 0$, архимедова сила почти исчезла для обоих предметов. Но исчезла она прежде всего у того, у кого была больше — у шарика. Его «видимый» вес возрос на $\Delta P \approx \rho_{\text{возд}}gV_{\text{шар}}$, тогда как у компактного грузика прибавка ничтожна.

Итог: сторона с шариком становится тяжелее и опускается, поэтому равновесие нарушается.