经受力分析可知，牙膏皮做成空心后放入水中，所受力除了竖直向下的重力，还受到水对空心牙膏皮作用的一个浮力，若水面水平，浮力竖直向上，与重力方向相反。
空心牙膏皮中间空心部分里面充满空气，因此空心牙膏皮这整个物体的平均密度要小于牙膏皮材质本来的密度。水的密度ρ水=1.0g/cm³=1.0×10³kg/m³，根据阿基米德定律公式
F浮=ρ液·g·V排
当空空心牙膏皮整个浸入水中时，牙膏皮受到浮力和重力。牙膏皮排开水的体积V排水=V空心牙膏皮，重力加速度g在同一地点为常数，ρ液=ρ水=1.0g/cm³=1.0×10³kg/m³，所以F浮=ρ水·g·V空心牙膏皮；
而牙膏皮重力与牙膏皮质量成正比，G空心牙膏皮=m空心牙膏皮·g=ρ空心牙膏皮·g·V空心牙膏皮；
F浮=ρ水·g·V空心牙膏皮；G空心牙膏皮=ρ空心牙膏皮·g·V空心牙膏皮
又因为ρ水远远大于ρ空心牙膏皮，所以F浮远远大于G空心牙膏皮。
F浮>G空心牙膏皮，所以空心牙膏皮放在水中会上浮！（根据二力平衡，合力向上，加速度向上）
空心牙膏皮静止后，二力平衡，合力为0，F浮=G空心牙膏皮
因此若空心牙膏皮漂浮在表面，
那么ρ水·g·V空心牙膏皮排开的水=ρ空心牙膏皮·g·V空心牙膏皮
ρ水＞ρ空心牙膏皮，故V空心牙膏皮排开的水＜V空心牙膏皮
也就是说牙膏皮排开的水的体积（入水的体积）小于牙膏皮总体积
牙膏皮一部分没有浸入水中，所以就是浮在水面上静止啦！
这其实就是轮船的原理。我们知道轮船是用很重的钢板做成的，那这么重的钢板是怎样漂在水面上的？因为它里面的舱都是空心的。
水对物体的浮力是由物体的体积来决定的，浮力的大小与物体体积成正比，体积越大水对物体的浮力也越大（在水平面以下的体积）。 当牙膏皮是实心的时候，它的重力大于浮力，所以会下沉，当向牙膏皮中吹入空气变成空心的时候，由于它的重量没有变大，而体积变大，所受的浮力也随之变大，当然就浮在了水面上了！
