Juste une petite remarque pour voir que la troisième question est raisonnable.

Il y a 24 solutions possibles au problème :
- La première pièce est plus légère
- La deuxième pièce est plus légère
...
- La douzième pièce est plus légère
- La première pièce est plus lourde
- La deuxième pièce est plus lourde
...
- La douzième pièce est plus lourde


Chaque pesée peut donner 3 résultats différents (équilibré, penche à gauche, penche à droite). Donc 3 pesées peuvent discriminer 3^3 = 27 situations différentes : pas étonnant qu'il y ait une solution.
Par contre c'est délicat, faut que chaque pesée élimine ~ les deux tiers de l'espace des solutions.