А без цифр - где ключевая ошибка?
Если без цифр, то поршень не всплывет, а с цифрами - упростим конструкцию. Есть банка, на дне которой лежит крышка. Масса этого сооружения

пусть она, для простоты, нулевого объема (с крышкой на дне), площадью дна

и высотой
 -- (2,-1.9);
\draw[<->] (2.5,-2) -- (2.5,2); \draw (2.5,0)node[anchor=west] {$h$};
\draw[<->] (-0.5,-2) -- (-0.5,0);\draw (-0.5,-1)node[anchor=east] {$l$};
\draw (1,-2)node[anchor=north] {$S$};
\end{tikzpicture}$$ $$\begin{tikzpicture}
\draw (-1,2) -- (3,2);
\draw (0,0) -- (0,-2) -- (2,-2) -- (2,0);
\draw[semithick](0,-1.9) -- (2,-1.9);
\draw[<->] (2.5,-2) -- (2.5,2); \draw (2.5,0)node[anchor=west] {$h$};
\draw[<->] (-0.5,-2) -- (-0.5,0);\draw (-0.5,-1)node[anchor=east] {$l$};
\draw (1,-2)node[anchor=north] {$S$};
\end{tikzpicture}$$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/2/c/12c6ae81a71cd15b95eb5b7281a6b52382.png)
Опускаем банку в жидкость плотностью

, она тонет на глубину

и при этом совершает работу

На этой глубине мужики, жутко матерясь, с помощью домкратов и чьей-то матери поднимают крышку, совершая работу

Крышку намертво приворачивают, банку отпускают, она всплывает, совершая работу

Полная работа, совершенная за цикл

положительна, значит эта хрень будет все за нас делать, а мы будем плевать в потолок и размышлять о тщете всего сущего.
Как Вы думаете, в чем фокус?