Почему карандаш никогда не плавает в широком сосуде вертикально?

Вертикальное положение карандаша в воде - неустойчивое положение и если опустить карандаш вертикально в воду и отпустить, то он займёт горизонтальное положение ...

Всё объясняется расположением центра масс ...

В кораблестроении есть выражение остойчивость, именно расположение центра масс (метацентра) по отношению к геометрическому центру обуславливает остойчивость (чем ниже центр масс, тем остойчивость выше и тем при больших возмущениях и волнах, стремящихся опрокинуть корабль возвращается обратно) ...

И карандаш в вертикальном положении уже при малых возмущениях перейдёт в горизонтальное положение ... Сместить его в вертикальное положение просто - сместить центр тяжести грузиком ... И это положение уже будет устойчивым ...