生活中的力学知识：淤泥陷人的原因及对策

weixin

　　淤泥与牙膏类似，具有固体和流体的双重特性，而流动需要克服内部的摩擦力;于是，木棍和步枪都可能稳定地插在淤泥中：重力与浮力的差异由摩擦力来平衡。不过，人陷入淤泥之后若应对不当，亦能出现生命危险。说明如下。

　　照片1：铅笔用力插入到底部;两个壹圆钱硬币自然放入后很快达到稳定位置。平放的硬币需要下方淤泥运动才能下沉，而淤泥运动需要克服摩擦力。这是不容易的。

       照片2：经过17分钟的等待，铅笔略有上浮;硬币状态几乎保持不变

　　照片3：以食指轻弹泥桶外壁3 下，物体附近有水渗出;铅笔缓慢升起;直立硬币沉入淤泥;平放硬币仍处于稳定状态，但上方已有泥水

　　人双脚立于淤泥，脚底淤泥提供支撑力，腿部侧面也因淤泥摩擦而得到向上支承;只要不慌乱挣扎，那么即使处于直立状态，也只是缓慢下沉，且下沉速度因摩擦力和浮力增大而逐渐减小;不过，企图提腿移动，人就会快速下沉，或者是被淤泥“吸进去”。

　　若以右腿支撑试图提起左腿，则左脚底部因淤泥流动较慢出现局部真空，将受到大气通过淤泥传递的向下压力;且左腿侧面承受的摩擦力将转为向下，因而左腿受到较大的向下载荷，也就是淤泥的吸力。右腿的受力则是整个体重和左腿引起的附加载荷;周围淤泥受力增大，流动加快，右脚随之显著下沉。毫无疑问，以直立姿态轮换提起双腿只会越陷越深。更为糟糕的是，淤泥受扰将变稀而摩擦力降低，人体会快速沉降。

　　腹胸被淤泥淹没后将逐步受到挤压而难以呼吸：腹胸收缩呼气时，胸前淤泥压力减小，在大气压力作用下向前运动;而吸气时腹胸却难以将淤泥推开。淤泥密度大于人体，但并非真正的流体，浮力定律并不能保障淤泥中生命的安全。人陷入流沙而死大致也是如此。

　　发觉陷入淤泥，应不害怕，不乱动，不怕衣服脏：立即仰卧以增加与淤泥的接触面积，降低淤泥受力以减缓沉降速度;再缓慢地拔出双脚，用手和脚平推淤泥移动身体而脱险;若不能移动则将双臂贴紧体侧，安静地仰面躺着，浮力定律可以确保身体不被淤泥完全淹没;胸腔不受压迫，呼吸也就如常，生命当然没有危险。救援总是有的，而仰卧的姿态也便于救援。

　　若问，

　　淤泥之上有积水过膝，那该怎么办?

　　泥滩之中而潮水逼近，那该怎么办?

　　回答是，不知道!真的不知道!

　　也许，人总有情(事)不由己的时候而涉足险地;

　　但是，“君子不立险地”，至少不能久立险地啊。

　　本文转载自科学网尤明庆的博客，作者系河南理工大学尤明庆教授。