重いのは綿ですよね?
物理屋さんがいらっしゃいましたら、計算お願いします。
浮力やら質量やらを考えると綿の方が天秤では下になると思うのですよ。
ただ、真空状態で天秤を使ったりしたら鉄の方が重そうだなと考えたり…

重い軽いの概念が分からなくなったので丸投げします。同じ重さにはならないだろうなという漠然とした考えを誰か正して下さい。