在曹衝之前五六百年，中國人已經認識到浮力原理。那時有一本書叫《墨子》，書中論述了物體浸水後的情形，說：形體大的物體，在水中沉沒的部分很淺，這是平衡的原理。浮體浸在水中的部分能和浮體平衡，即使物體沉得很淺，也不是物體本身矮淺的原因，而是像市場上商品交易，一件商品可以換五件別的商品一樣。這樣的理解，雖然沒有看到浮體沉浸在水中部分正是這個物體所排開的液體體積，排開液體重量恰好等於浮力，但已經懂得沉浸在水中部分和浮體的關係，的確也是很可貴的。
上麵說到曹衝稱象時還沒有出現彈簧磅秤，那麼，那時候有什麼樣的秤呢？那時的稱叫“衡”。古書《荀子》上說：“衡誠懸矣，則不可欺以輕重。”這就告訴我們，衡首先要平衡，而且是懸起來的。有了它就不能以輕重來騙人了。看來，古時的稱跟現在的手拎稱差不多。別小看這秤，它是力矩原理的具體運用。不僅僅是稱，其他如杠杆、滑車、輪軸、轆轤等，都是利用了力矩的原理。利用力矩原理最基本的目的是為了省力。因為根據這一原理，力乘以作用點到支點的垂直距離為力矩，力矩相等時力的係統處於平衡狀態。這就是說，一個力較小但到支點的距離較長，那麼這個力就可以負擔起雖然比較重，但到支點距離較短的物體。這是力學中最基本的原理，直到現在，工程機械不管有多先進、多複雜，都在應用這個原理。利用力矩原理的第二個目的是為了改變力的方向。如果你用繩子和桶直接從井裏提水，你必須不斷地向上用力，如果你用了一隻定滑輪或轆轤，你就不必再一直向上用力，你可以向下或向前用力就行了，這對改善操作條件是很有用處的。《墨子》一書中討論了杠杆問題：運用杠杆，可以在一端係上石頭等重物，另一端係上空桶，人隻要用很小的力就能打起一桶水來。《墨子》中還把杠杆支點的一邊叫做“本”，另一邊叫做“標”。它不僅考慮到力的大小，而且考慮到距離。我們都知道，在古希臘是阿基米德最早研究了杠杆原理，並以此製造了大機械，但在中國，比阿基米德還早三百年就研究了杠杆平衡的道理，秤的使用也相當普遍。到公元前三世紀末，秦始皇統一中國後，將各地的度量衡全都統一起來，更說明稱（衡）已經是日常的普遍用具了。
在《墨子》一書中，除了討論杠杆、光學等原理外，還對物體的運動、運動的分類，運動與時空的關係都作了論述。在書中我們可以看到圓球運動和它的隨意平衡，輪軸和斜麵的受力等情況分析。這是較早的運動學記載。
世界上第一台用水力推動的大型觀察星象的天文儀器張衡生於東漢章帝建初三年，南陽郡西鄂縣（今河南南陽市北）人。家為著姓，祖父張堪官至漁陽郡（治所在今北京市密雲縣西南）太守，為官清廉愛民，老百姓讚之為“張君為政，樂不可支”。張堪的思想品德對張衡影響很大。是我國東漢時期偉大的科學家、文學家、發明家和政治家。在地震學方麵，他發明創造了“地動儀”，是世界上第一架測定地震及方位的儀器，比歐洲早1700多年。在天文學方麵，他發明創造了“渾天儀”，是世界上第一台用水力推動的大型觀察星象的天文儀器。
東漢時期，由於中國發生地震的次數比較多，給老百姓的生命及財產造成了很大的災難。為了測定地震方位，及時地挽救人民的生命財產，公元126年，張衡在第二次擔任太史令之後，就注意掌握收集地震的情報和記錄，經過多年的潛心研究，終於在公元132年（東漢順帝陽嘉元年），發明了世界上第一台測定地震方位的科學儀器——地動儀。
這個地動儀是用精銅鑄成的，形狀像一個酒樽，直徑為八尺。儀器上有一個隆起的頂蓋，儀器的外部刻有篆文以及山、龜、鳥、獸等圖形。儀器的內部有一根都柱，這根柱能夠沿導軌向八個方向側移，並以此操縱一個啟（發）、閉（關）的開關。它的外部，有八條龍，每一個龍頭的口中都銜有一顆銅丸，在底座周圍則有八隻張著口的蟾蜍和龍頭相對，以便隨時承受從龍口中落下的銅丸。地動儀的牙機製得非常精巧，全部裝在儀器的內部，蓋子蓋得非常嚴密，連一點縫隙也沒有。一旦發生了地震，地動儀就會受到振動，結果就會有一個龍嘴吐出銅丸，讓它下麵的蟾蜍把銅丸銜著。這時，地動儀就會發出響亮的聲音，從而引起看守人員的注意。盡管有一條龍的機關受到觸發，但其餘七條龍則會保持不動，因此，隻要知道哪一條龍受到觸發，就可以知道地震來自什麼方向。根據所發生的地震的事實加以驗證，地動儀所指出的地震方向和地震實際發生的方向幾乎一點不差。 利用它，不但可以知道有沒有發生地震，而且可以測出地震的方向。