1700年前,曹操、劉備、孫權各占一方,形成曆史上的三國鼎立局麵。一次,孫權為了討好曹操,特意送給他一頭大象。曹操很高興,帶了大臣們一同去觀看。大象站在河邊,巨大的身軀像座小土丘,粗粗的大腿像四根柱子,耷拉著的耳朵好似兩把大蒲扇,好一個龐然大物。曹操很想知道這隻大象究竟有多重,就叫大臣們想辦法來稱一稱。
大家開始議論了:“哪有那麼大的杆秤啊,要稱就得先製造秤。”“再說誰有那麼大的力氣提得起來呢?”“隻好把它宰了,一塊塊地稱了。”曹操聽了很不高興。這時,曹操的小兒子曹衝,從人群中跑出來說:“我有辦法。”當時他隻有六七歲。
曹衝讓大家把大象趕到一條大船上,船搖晃著往下沉了一些,等船平穩後,曹衝齊著水麵在船幫上畫了一條線,然後叫人把大象牽上岸,船又浮了起來。他又叫人把一筐筐的石頭抬到船上,船又一點點往下沉,等到船幫上畫的線齊到了水麵時,曹衝說:“把船上的石頭一筐筐過秤,稱得的數目加起來,就是象的重量。”在場的人都為這個孩子的聰明所傾倒。
曹衝的辦法,應用了物理學科中的浮力定律。浸在水中的物體,都受到向上的浮力,而浮力大小等於這個物體排開的水的重量。空船浮在水上,船身一小部分浸入水中,排開的水的重量等於船受的浮力,這時船不再浮起也不再沉下,所以空船的重量等於浮力。把大象牽上船後,船就下沉,浮力增加,浮力等於空船和大象的重量。把大象換成石頭,仍然吃那麼深的水,排水量一樣多,那麼船與石頭的重量和船與大象的重量就相同了。船還是原來的船,那麼石頭的重量就是大象的重量了。