Как ответить: На одной чаше весов лежит булыжник, его масса равна 2 кг?

Чтобы ответить на вопрос о равновесии весов, когда оба груза (булыжник и железная гиря) погружены в воду, нужно учесть несколько физических принципов. Рассмотрим этот вопрос пошагово. 

1. **Исходные условия**:
   - На одной чаше весов находится булыжник с массой 2 кг, а на другой — железная гиря с той же массой.
   - Весы изначально находятся в равновесии в воздухе, так как массы грузов равны.

2. **Закон Архимеда**:
   - Когда тело погружается в жидкость (в данном случае воду), на него действует подъемная сила, равная весу вытесненной жидкости. Этот закон играет ключевую роль в изменении равновесия при погружении предметов в воду.

3. **Подъемная сила**:
   - Подъемная сила \(F_b\), действующая на каждый из предметов, рассчитывается по формуле: \(F_b = \rho \cdot g \cdot V\), где \(\rho\) — плотность воды, \(g\) — ускорение свободного падения, \(V\) — объем тела. 
   - Как булыжник, так и гиря имеют свой объем, и, следовательно, находясь в воде, на них будет действовать подъемная сила, которая будет зависеть от их объемов.

4. **Сравнение подъемных сил**:
   - Плотность железа существенно выше, чем плотность булыжника (обычно булыжники имеют плотность от 2 до 3 г/см³, а железо — около 7,9 г/см³). 
   - Это приводит к тому, что объем, который занимает гиря под водой, будет меньше, чем объем, занимаемый булыжником, при одинаковой массе. Таким образом, подъемная сила, действующая на гирю, будет меньше, чем на булыжник.

5. **Итог**:
   - При погружении в воду подъемные силы будут равны, если объемы грузов и плотности одинаковы, но в нашем случае это не так: гиря будет вытеснять меньшее количество воды, чем булыжник, и, следовательно, на неё будет действовать меньшая подъемная сила.
   - Как результат, при равных массе и силе тяжести на гирю будет меньшее влияние со стороны подъемной силы, чем на булыжник.

6. **Заключение**:
   - В результате, когда обе чаши весов погружаются в воду, булыжник будет «облегчен» большей подъемной силой, чем железная гиря. Это приведет к тому, что весы не останутся в равновесии, а чаша с булыжником поднимется относительно чаши с гирей.

Таким образом, ответ на вопрос: "Остались ли чаши в равновесии?" — Нет, они не останутся в равновесии. Булыжник, обладая меньшей плотностью, будет оказывать на весы сильнейшее влияние подъемной силы, что приведет к расхождению равновесия.