为什么水中的沙粒聚集在盆子的中央

胤禛

我们在生活中常碰到这种现象：在旋涡的中央，总有沙粒聚在中央。晚上洗脚的时候，总见到脏物在盆子的中央，如果说沙粒密度较大，那么旋涡的离心力会使沙粒往盆子边缘走，如果沙子密度比水小，那为什么啥子不飘浮起来，根据经验，沙子的密度比水大，那么这时沙子怎么受力，这种现象怎么解释。
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liota

首先是水匀速旋转的时候,水面呈抛物面的形状:

理想状态下的证明(看不明白可以不用理会):
取水面一块微小质点m,受水沿水面切面法线的支持力.取切平面与水平夹角为θ
得方程:
Nsinθ=mω²r
Ncosθ=mg
连立方程得tanθ=dh/dx=ω²r/g
h=∫(ω²r/g)dr=ω²r²/(2g)+C(C为常数)
h(r)=ω²r²/(2g)+H0
为轨迹方程,r为从中心转轴到该点的距离,H0为中心高度.

事实上,在生活中,匀速运动是不可能,但我们可以大概得到结论,外侧水位基本高于内侧得水位.
也就是说,最外面水最深,里面水最浅,产生了压强差.
于是有底部的水流向问题.底部的水向中间聚集.
至于表层,水面的一层水压强基本一直,所以受重力影响向下运动,
至于中间水流变化方向就不了解了,以上论断仅仅是个人的猜测而已,仅供参考.