沙子可以像液体一样流动,到底是什么原理?

发布网友发布时间：2022-05-12 20:01

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热心网友时间：2023-10-20 14:33

沙子可以像液体一样流动，到底是什么原理？首先沙子在有的时候，会有和液体相似的物理状态。比如我们把一盆细沙向外倒，细沙会逐渐被倒出，就像水被倒出那样。还有，如果往细沙上放一个重物，那么这个重物，有可能向下陷，没入细沙。但是，如果沙子很粗，那么，可能不会下陷，甚至和在其他硬质表面差不多。这说明，细沙也有流动性，并且，越细的细沙流动性越好。可能这时有的朋友会想，物体浸入液体时，会受浮力。那么，物体没入细沙时，会不会也受到相似的力呢？首先，流动的细沙是固体。细沙被倒出，其实是一个个沙粒被倒出，落下。而一个物体没入细沙，也同样是把原来位置的物质排开。但是，细沙和液体是有很大区别的。

首先，沙粒的体积，要远远大于液体分子的体积。这种情况下，沙粒对力的传导的均匀程度，要远远低于液体分子。其次，沙粒之间的摩擦力，也要远远大于液体分子间的摩擦力。这就会使力的传导，受到很大阻碍，消耗。当然，液体分子相互之间，是有摩擦力的。但是，这种摩擦力，非常的小。所以液体才可以自由的流动，无固定形态。液体分子间的摩擦力的大小，是用黏度来表示的。液体分子间，摩擦力越大，黏度越大。流动性也相对差。反之，液体分子间，摩擦力小，黏度也相对小。流动性也会相对强。

我们可以直观的看到，无论黏度多大的液体，其摩擦力，都会比细沙要小。如果我们直接用手搓一把很细的细沙，我们的手，会感到磨的慌。但是，即使我们把手伸进黏度超大的液体里搅动，我们的手，也不会觉得磨。这说明了沙粒之间的摩擦力与液体分子间摩擦力的明显差距。那么，液体的浮力，又是如何产生的呢?浮力的产生，是因为，物体浸入流体时，会受到流体的压力。深度越深，压力越大。而在同一深度，压力是相等的。并且是，无论上下左右，还是其他任何方向，反正，压力都相等。浸入流体的物体，在受到流体的压力时，不同深度的位置，受到的压力，当然也是:深处的受力，比浅处的大，同一深度的所有点，受力相等。那么此时，物体前后左右所受的力，会因为都有相对的力，而相互抵消。而物体下表面所受的压力，因为深度原因，会大于上表面，所以，物体整体上会受到流体向上的力，也就是浮力。

热心网友时间：2023-10-20 14:33

研究发现沙子这种颗粒固体其实是一种处在液固边界的临界相，在非常小的外部微扰下就会流化，在很多时候表现得其实更像液体，所以沙子在沙丘中可以像液体一样流动。

热心网友时间：2023-10-20 14:34

沙子之所以像液体一样可以流动，是因为大量的固定颗粒能够悬浮于运动的流体之间，从而表现出某些流体的特征，因此看起来沙子就像液体一样，原理也被称为流化床原理。

热心网友时间：2023-10-20 14:34

往沙子中不断注入空气，当沙子之间的气流足够强时，就可以克服重力，托起沙砾，如此他们聚集在一起，这些颗粒就会在气流中均匀的分散开来，看起来和液体一样。