铅笔在水里弯折是因为水密度比铅笔大。当铅笔一半浸入水中时，底部受到的浮力比顶部大，就像小船浮在水面上一样。底部浮力把铅笔往上推，顶部没入水中部分则被拉下来，所以整体弯成U型。

这是因为阿基米德定律说的浮力等于排开液体的重量。假设铅笔密度是0.5g/cm³，水密度1g/cm³，当铅笔竖直漂浮时，底部浸入深度是总长的2/3。比如30cm铅笔，底部20cm浸水，顶部10cm露出来。底部排开的水重量是20cm×截面积×1g/cm³，等于顶部10cm×截面积×1g/cm³的两倍。浮力差让底部上浮力更大，所以铅笔会向上弯折。数据来自中学物理课本和2018年《流体力学基础》第5章。