El algodón tiene una densidad menor que el plomo, por tanto, para una determinada masa el volumen que ocupa es mayor. Como ocupa mayor volumen que el plomo, el «empuje» debido a que está sumergido en un fluido (el aire) es mayor que el que sufre el plomo. En el dibujo lo he exagerado para que se vea bien. La flecha azul es mayor. Por tanto, para que el fiel de la balanza esté en el centro, la flecha roja también debe ser mayor.
Así que, aunque parezca sorprendente, cuando el fiel de la balanza está equilibrado, la flecha roja (el peso) correspondiente al algodón es mayor. Es decir, que en esa situación (fiel de la balanza en el centro) el algodón pesa más.
Si ahora hacemos el vacío, las flechas azules desaparecen, y como la roja es mayor en el lado del algodón, la balanza se inclina hacia el algodón.