沼澤地的液體密度比水的密度大，但是人在沼澤地中掙扎會下陷，在游泳池裡游泳卻能浮起來，這是為什麼？

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能詳細用力學原理和沼澤地的特性解釋嗎？

找到一些資料，補充在前面：

Can quicksand really suck you to your death?

流沙能吞沒活人嗎？ | 科學人 | 果殼網科技有意思

流言終結者：殺人流沙_科學探索_紀錄片_bilibili_嗶哩嗶哩

根據果殼的文章，「流沙」的情況非常複雜。

比如，其中一種情況下，流沙源自於水沙分布不均，看似一片平整沙地，實則被地下暗流侵蝕的千瘡百孔。

此時，它呈「剪切變稀」特性，看起來好像是凝固的，人踩上去和泥漿一樣，一踩就陷；陷下去後，由於受到外力干擾，導致水沙分離；沉澱下去的沙子含水量減少（根據實驗室結果，鹽分在其中也起到了一定作用），呈「剪切增稠」特性，導致被害者腳部被「鎖死」難以拔出。

亦因此，遇到含水過少的流沙陷人事件，可能需要往沙層注水才能把人救出來——而在野外，這個要求是極難滿足的。

此外，後來的實驗證實，形成流沙，鹽分並非必需的。

總的來說，這類「濕」流沙是不可能直接淹死人的，只要你了解它的特性。

除非當你脫身不得時，又遇到漲潮或其它危險情況。

此外，「幹流沙」的成因可能是因為沙土內部含有大量氣隙；人踩上去，沙子便開始「坍塌」，就好像踩到了「空洞」頂上一樣。之後，人就落入空洞，並被後續落下的沙子掩埋。

這種情況是致命的，而且極難自救。

目前人類還只是認識到了流沙性質的其中一部分；大自然還會在這個原理的基礎上（或通過其它機制）形成什麼奇特的陷阱，我們還不知道。

所以，到野外時還是要敬畏自然，遠離危險。

—————————————以下是原答案————————————

因為會「陷人」的那種沼澤地叫做「流沙」，它是一種特殊的非牛頓流體，具有「剪切增稠」效應。

這種流體有個特點：你別擾動它，讓它一個人靜靜，它看起來就是液體；一旦你大力擾動它了，它就成了固體。

你可以找點玉米澱粉、紅薯澱粉之類，加水攪成糊，實際體驗體驗。

這種性質，使得靜止狀況下，它是液體；你一腳踩上去，輕鬆沒過腳面；然後你一慌，猛抽腳，腳面上的「稀泥」就忽然變得好像凝固的水泥一樣，把腳拽掉都拉不出來（有人說自己見過用直升機救陷入流沙的人結果把人拉斷的視頻，但我沒能找到出處）。

不僅如此，你左腳使勁抬，右腳對地面的壓力就大了；於是它就陷的更深；然後你驚慌失措，猛抬右腳……得，又是和石頭較勁，反而導致抽不出來的左腳陷的更深……

如此交替之下，你就成功把自己埋了。

請注意，是你把自己埋了，並不是「下沉到沼澤淤泥之下」了。

脫困的機會正在於此。

遇到這種情況，千萬不要慌，尤其不可掙扎。

只要不掙扎，它至多淹沒你兩條腿，然後浮力就和你的體重大致達到了平衡，不會繼續下沉了。

再重複一遍：只要你一掙扎，抬左腳你就努力把右腳往下插，抬右腳你又努力把左腳往下插。你這麼努力埋自己，不要命了嗎？

怎麼辦？

平躺，側卧，或者趴下。

人體平均密度和水非常接近，基本上吸一口氣就能浮起來，更比泥水混合物低得多得多。

躺淤泥上肯定沉不下去。

然後，藉助軀幹浮力，慢慢抽腳。注意千萬要慢，慢了，它就是流體，不費力就能出來；一急，它就成了固體，就成了自己強行把自己其它部分肢體往下按了。

這樣慢慢來，很容易就能脫困了。

這招是貝爺教的。

之前還看過個紀錄片，講流沙的。其中還有個案例，夫妻倆，妻子陷入乾枯的河床了，淹沒小腿。想盡辦法都拔不出腿來。然後漲水了……慘。

另外還有個陷阱，就是水的含量偏少，恰好處於一個臨界點；一攪，水分流失，哪怕靜止下來，也不會變迴流體了。

有個老人就遇到過。他需要經過一處工地，那裡有個砂漿池，掉裡面了。

砂漿池並不深，淹沒小腿的樣子；但他就是抽不出腿了。快抽慢抽都不行。只好在裡面站了一整夜，凍壞了。

第二天工人上班，往裡加水然後上震動棒震動（極小幅度的震動反而能增加牛頓流體的流動性，一旦大力就出悲劇），才把他救出來。差一點就得截肢……

所以，珍惜生命，遠離沼澤吧。沒有辦法100%包你安全……

（此外，還有一種幹流沙，人是不會漂浮在這種東西上面的，它要危險得多。）

「沼澤地」的液體是體積分數接近甚至超過50%的固體微粒懸浮液。有很明顯的剪切增稠性質。「非牛頓」是個很寬泛的詞，統計來看這個詞描述剪切變稀的情況佔90%以上。最好直接點明「剪切增稠」

關於剪切增稠的科普很多高贊回答已經做了。我在這裡補充「剪切增稠」無法涵蓋但對此問題又重要的因素。

因為既然「剪切增稠」性質很重要，又要求解釋剪切增稠，那這個微米尺度的多相性質就是重要的。意思就是說考慮很多問題的時候都不能把它考慮成連續體。通過懸浮液的粒子動力學來解釋其宏觀的剪切增稠行為的理論研究既經典又當代，經典性在於這是雷諾提出的，到一個多世紀的目前仍是研究熱點。當然已經有很多剪切增稠的唯象模型了，但是這些唯象模型都是純粘的，沒有法向力效應。事實上像「沼澤地」這類流體不光剪切增稠，而是「剪脹性」，其流動的發生需要佔用額外的體積。所以這種剪切增稠具有很強的突變性，幾乎成了液固轉變。

「剪切增稠」唯象模型還不能解釋shear localization。簡單理解就是，在兩平板間的剪切場，體系流場不是線性均勻分布，而是只有少數區域發生流動，其他大部分區域保持靜止，實際發生流動的剪切應變速率比你施加的大得多。而且這個流動的區域不一定貼著其中一平板，經常是在中間某處的。這當然是在還能流動的情況。這就使得某些答案提到的「真空」效應變得重要。當你把腳從水中抽出來的時候，凡是需要流動的地方都能流動。但當你把腳從「沼澤地」抽出來的時候，哪怕你小心避免剪切增稠，也只有某個地方發生流動，而且不是在你腳的表面，所以你的腳是帶著某個厚度的泥抽出來的。能流動的地方很窄，這相當於從流變學問題變成了摩擦學問題，可以想像成一個活塞有點漏氣的針筒，在堵住針口的情況下被拔出。

另外關於浮力問題，「沼澤地」里的懸浮粒子一般是非布朗的，不碰撞，於是就不用多考慮了。

有答案給出了相反的解釋。認為是剪切變稀性。剪切變稀流體在低剪切速率下粘度會很高，讓人覺得是可以踩的，但是剪切速率高時又很稀，你就沉了。這雖然不是「沼澤地」的情況，但也是自然界中可能存在的情況。需要補充的是，這種剪切變稀流體往往還是觸變性流體。要使它「變稀"需要應力超過一定閾值（屈服應力），以便騙你上勾；但變稀之後它能保持一段時間不恢復，以便仍夠把已經一動不動的你淹死。

沼澤不是牛頓流體，別亂套浮力定律。

至於答分子碰撞什麼的都是胡扯。

流變學裡有講到

其實沼澤和牙膏一樣都屬於賓漢流體
進一步說沼澤其實屬於假塑性賓漢流體吧

都有一個屈服值，只有當受到的外力大於屈服值時，流體才會發生流動。

人陷入沼澤，你掙扎得越厲害，流體受到的外力越大或者剪切變形速率越大，曲線斜率即流體粘度是變小的，對於沼澤而言會呈現出剪切變稀的現象，即沼澤的粘度變小，然後你就越陷越深了吧.........

至於游泳那個的話，水是牛頓流體，其粘度與外力大小，外力作用時間都無關。
應該是作用力與反作用力吧?

說句題外話，好牙膏擠出來會靜靜的躺在牙刷上，不會自己流動。

詳情可以看看這篇

大部分答案都非常不準確！

浮力是靜力學性質，非牛頓是動力學性質，阿基米德定律毫無疑問是適用於流沙和泥沼的。要是懷疑的話，可以自己調一包泥漿，然後把密度計插進去，看看最後是不是平衡在它的密度上。

流沙和泥沼對人之所以很危險，有兩個原因：

第一，你自己的掙扎動作，可能會讓你越陷越深。

第二，人呼吸的時候，胸腹要擴張收縮，但是在流沙，泥沼裡面，你的胸部很難擴張，收縮。游過泳的都知道，當你的胸腹在水裡面，頭在水面外呼吸的時候，這個時候呼吸是比在水面上要稍微困難一點的，因為你呼吸的過程要排開水。當你的胸腹都在極為粘稠的泥漿裡面的時候，呼吸就會變得非常困難。

假如掌握了技巧，人是能在流沙，沼澤中浮起來，甚至游泳的。國外有愛好者和專門的論壇，他們一到流沙里就像回了家一樣。

有人可能不信這種圈子的存在，但是真的有啊：http://deepsinking.org/bb/

我覺得這主要是真空原理。

你從水裡拔出腿來，底部不能形成真空，所以容易。但是沼澤的流動性差，且粘滯，想從裡面拔出腿來，要克服粘滯力，還要克服真空的吸力，向拔活塞一樣難。當你這條腿拔不出來，想換另一條腿拔，這條腿必然用力下壓，於是這條腿就陷得更深了。如此反覆，越陷越深。

中學物理水平，說得不對，請別嘲笑。

沼澤中多泥沙，從分子層面看，泥沙會佔用水與人體「碰撞」的機會，而泥沙本身單位質量較大，其整體的布朗運動不明顯，產生的壓強等等效應亦不明顯。

這裡可以用一個實驗來驗證一下，有興趣的朋友可以試試：
配置一杯泥土，其含水量恰好使它成為較粘稠液體（具體百分比不清楚），放入橡皮，如果能沉下去，這時，振動杯子，就會產生土壤液化效應（土壤液化），這時其會變成液體，或者粘稠的流質，橡皮可能會浮上來。

你能在水面上走嗎？

1. 沼澤中到底有沒有浮力? (附: 流沙)

問題的關鍵在於, 沼澤是該看作固體, 還是該看作液體.
因為我們知道, 固體和液體, 在是否具備浮力上, 是截然不同的:

固體: 設想一個1km高的固體大圓柱(比如鋼鐵), 內部的受力是, 自身的重量, 自上而下(越來越大)傳遞到地面, 由地面產生一個反嚮應力, 自下而上(越來越小)往上傳遞, 二者處處平衡. 由於固體通常不具有流動性, 所以, 在這個大圓柱中塞一個小木塊, 甚至不會受到任何力, 因為固體圓柱的力都在自身內部傳遞(假設固體的形變很微小可以忽略), 並不需要小木塊提供任何額外的力.

液體: 現在換成1km的液體大圓柱(比如海水), 內部的受力, 和固體大圓柱沒什麼不同, 也是自身重力和來自底部的反嚮應力. 但是, 由於液體的流動性, 當把一個小木塊塞到這個圓柱內部時, 上方的重力和下方的反嚮應力, 都將通過液體這種試圖流動的趨勢, 立即傳遞到小木塊上, 下方的反嚮應力比重力稍大一些(小木塊上下方的高度差所致), 其差值就是向上的浮力.
所以, 判斷有沒有浮力, 關鍵是分析其流動性.

這裡要區分知友提到的流沙和沼澤:
流沙: 沙子是剛性的顆粒, 也有一定的流動性, 但總歸遠不如液體, 所以更近似於固體, 不存在浮力.
沼澤: 雖然也類型多樣(參考: 沼澤), 流動性有不能一概而論, 但按照題主所問的來看, 應該還是指那些流動性較強(人類和動物很容易下陷), 更近似於液體的沼澤, 因而是存在浮力的.

2. 既然這類沼澤中存在浮力, 為什麼越掙扎越下陷?

先說游泳池, 這裡有一個根深蒂固的認識誤區. 其實, 人在水裡掙扎後上浮, 靠的並不是浮力, 而是你推動水之後, 水對你產生的反作用力. (從水裡探頭出來, 浮力不會增加只會減少, 因為排水體積少了.)你掙扎得越起勁, 反作用力也越大. 這種反作用力是一種粘性應力.

那麼, 問題就變成, 在沼澤中, (1)浮力是否還起作用? (2)反作用力為什麼不起作用了?

浮力的問題簡單, 仍然起作用, 但是人的重力也不小, 所以非得需要足夠的"排淤泥體積"才能提供這樣的浮力. 想想好了, 你兩腳踏水裡可是立馬陷下去的, 而沼澤中, 經驗告訴我們, 多數還是緩緩下陷的. 這就表明, 排淤泥產生的浮力, 比排水產生的還是要大一些.

反作用力的問題. 可以這麼解釋, 沼澤的力學性質比較特殊, 粘滯力要比水大得多. 有在淤泥里行走經驗的人就很清楚這一點, 即使淤泥只沒過小腿, 要將腳拔出來, 也是十分費力的, 有時候弄不好可能還得摔一跤. 這種感覺, 在水裡是絕不會體驗到的. 所以, 如果在淤泥里掙扎, 比如腳往下用力踩10cm, 產生的反作用力方向雖然向上, 但是淤泥的強大的粘滯力, 足以抵消這個反作用力, 總結果就是, 人下陷了10cm, 而沒有產生任何往上的運動, 於是, 每往下踩10cm, 就下陷10cm, 越陷越深.

3. 不小心掉入沼澤後的應對策略是什麼?

採取平卧姿勢, 這樣可以在盡量少的陷入深度下獲得儘可能大的浮力("排淤泥體積");
避免向下用力掙扎, 而要在水平面內用力, 緩慢地划動淤泥(這樣粘滯力會較小), 逐步"游出"沼澤.

參考:
怎樣在身陷沼澤及濕地時進行自救

你的重心太高，你就會下陷，無論是在水裡還是在泥里或沙里。

說說其中的力學原理。

先姑且將沼澤作為流體處理。密度較低的重物最終浮於液體之上，這是一個靜態的描述。動態的描述是：重物在進入液體時，浮力和排開液體體積呈正比。所以在進入液體的時候，必然有一個浮力小於重力的階段，這個階段重物加速下沉；直至浮力等於，然後大於重力時，先減速下沉，再加速上浮。人作為密度略小於水的物體，儲備浮力小，踩在沼澤上必然先下沉，此其一。

在第一段的描述中，我們還忽略了粘性(viscosity），沼澤可以當作有巨大粘性的流體。粘性導致了流體之間的摩擦力，也導致了重物和流體之間的摩擦力。這種摩擦力在人不掙扎的時候，體現為阻尼，即下沉和上浮都特別慢。如果人掙扎的話,高粘性流體中，摩擦力可以和慣性力大小達到相近數量級，有可能體現為動力,但是同時一旦運動，人體又受到可觀的阻尼，所以非常難以掙脫。

註：當慣性力遠小於粘性力也稱作小雷諾數情形，可參見 EM Purcell，「Life at Low Reynolds Number」。人要是只有細菌這麼大，游泳的方式也要發生巨大變化,都不靠蹬腿了，得靠「變形」……
http://www.damtp.cam.ac.uk/user/gold/pdfs/purcell.pdf

補充一下 @姬軒亦答案中的力學原理，不將沼澤作為流體區別在哪裡？
浮力的本質在其實是物體上表面與下表面（或者說是橫截面向上和向下）的壓力差。壓力是壓強對截面的積分。流體的壓強是各向同性的，而非流體卻不一定，固體當中就可以存在內應力，這樣就無法滿足下表面壓力一定大於上表面這個條件，所以阿基米德不一定能在固體當中上浮。。。。

看到前面有人說沼澤里陷進去是電影里騙人的，這種說法是很危險的，希望不要有人看了以後誤以為不會陷進去就貿然在沼澤中隨便走。

沼澤是種複雜的混合物，而不是液體，當然你說有的沼澤可能不會陷進去，這取決於不同地方的沼澤里的成分，但是一般來說沼澤的粘滯係數遠遠大於水的粘滯係數，你可以試一下把手伸進漿糊里的感覺，如果這個作用和你的重力的效果超過了浮力的作用，那麼人就會往下陷。

但是在膠體里也仍然可能有不下陷的方法，除了盡量避免沼澤和增大接觸表面以減小壓強並且不要掙扎等著人救援以外。還可以快速的走過去，相當於下面有一串固體顆粒在通過被踩踏以後又從底部反彈向上的力在支撐著你，請參考以下這篇文章的方法和原理，supplementary里還有研究者拍攝的一段視頻：
http://www.nature.com/nature/journal/v487/n7406/abs/nature11187.html

有一些答案說的不錯，把人從沼澤里拉出來要克服一個沼澤對於人產生的拉力。但這個拉力一方面是沼澤里高粘度液體的黏性，另一方面是一個壓強的問題。

人在掉進沼澤一定時間後，沼澤的液體充分與人的身體進行接觸，這時想快速拔出來四肢，將會產生一個負壓空腔，這時候大氣壓就造成了阻力。

比如說，一個底部光滑的水池和一塊表面光滑的木塊，你把木塊扔到水裡，木塊回飄起來，但是如果你把木塊按倒水底，木塊底部和水底的平面緊密接觸，木塊會被壓在表面上，而不會浮起。現在你把木塊用力快速上拉，造成的空腔由於水的粘度小，也就變成泡四散掉了，這時候木塊又可以飄起來了。

而沼澤的厲害之處就是，高粘液體能時時刻刻黏在你身體周圍，這個時候四肢插在沼澤里就相當與一個阻尼器，而不是像插在水中可以輕易拉出。你在掙扎中不能使四肢有效脫出，反而會下沉，陷得更深。

綜上，不單單是密度差與浮力的問題。

在水裡浮著你也是頂多露著半個腦袋吧，為什麼你會覺得在水裡只露個頭就能算是「浮起來」，在沼澤裡面還露著半截身子就成了「陷進去」呢？

建議看貝爺撒哈拉沙漠那期，裡面有詳細介紹。

沼澤是植物叢生的濕地，一般底部為含有泥炭的泥漿，表層經常有積水。泥漿的溶質（分散質）和黏土類似，多為硅酸鹽或硅鋁酸鹽：所含陽離子通常可以是鉀、鈣、鈉、鎂等金屬陽離子，而陰離子則多為多聚硅酸根離子或多聚硅鋁酸根離子；泥炭則是煤化程度最低的煤。所以沼澤中的泥漿基本可以看成混著煤粉的稀泥。
從多聚硅酸根離子和多聚硅鋁酸根離子的分子結構不難發現，它們和常見的高分子材料（塑料、橡膠等）相似，都有長鏈結構，而且這些天天泡在水裡的多聚硅鋁酸鹽還能發生交聯，與硫化橡膠等有機高分子性質相似，所以泥漿則可以被稱為「高分子分散系」.
而高分子溶液一般是非牛頓流體，是不滿足牛頓粘性定律的流體，即剪切力與剪切應變率之間不是線性關係的流體。

非牛頓流體可以分為純粘性與粘彈性兩類：

純粘性非牛頓流體

非時變性：如剪切增稠流體（脹流性）、剪切稀化流體（假塑性）
時變性：如震凝性流體、觸變性流體

粘彈性非牛頓流體

沼澤可看做剪切稀化流體

陷入沼澤的人越在豎直方向掙扎就越會產生大的剪切應力，使泥漿稀化，不足以支持人的體重而把人吞噬下去。

沼澤泥漿還有觸變性流體的特徵：

觸變性流體的黏度減小不僅和剪切應力增大有關，還與外力作用時間有關——外力作用時間越長，黏度越會減小。

假如掉入沼澤, 應該平卧, 使身體與之接觸的面積儘可能大, 以獲得較多的支撐力.切記不要強烈掙扎。可以朝著自己掉下來的地方或附近, 雙臂水平向後緩慢地划動。或者安靜等待救援。

人密度比水大點吧。但是人可以通過雙腳攪動浮在水上。這是靠了雙腳。
人在沼澤中，我們想要走出去，然後一隻腳抬起來，結果只有一隻腳接觸著地面，受力面積減小，壓力增大，陷下去了。何況當腳已經陷下去的時候，如果向上提，那麼腳背上面的泥土會對人體產生向下的力。
比如在自然池塘水抽乾的時候，可以去試試，下面都是污泥的時候，和沼澤差不多了，試試就知道了。

如果從土力學出發來考慮這個問題，沼澤的承載力很低，不足以支撐人的重量除以雙腳板面積得到的壓強，人自然就往下掉。
人向下掉，腳下的土發生剪切破壞的過程起個名叫A。後面用。
為什麼抬不動腳呢，因為被吸住了即空氣和水進不到腳下去，要抬起來就要使腳下出現真空或者使腳下的土體發生A的逆過程B，AB兩個過程都是剪切破壞，基本上是逆過程，需要的力差不多，要沒有重力的話，犧牲左腳下沉還能勉強換取右腳上升，可是有重力呀，重力分兩個腳土還撐不住呢，都分到一個腳上再加上一個促使B發生的力，支撐腿下的土肯定更撐不住了。所以抬不起來腳，不是因為人沒力量，而是腳下沒有支撐。
為什麼會吸住呢，因為腳踩下去形成兩個空腔，空腔側壁的土體一側失去水平而支撐自立不住，立即鼓漲變形直至包裹住腿部，外界空氣與水無法進入，這就吸住了。用鐵杴和(huo2)過泥的肯定知道吸住之後鐵杴很重。
為什麼沒有浮力，因為缺少流動的水，沼澤的透水性不好，水從土中出不來那麼快，外界的水又被泥擋住了不能自由流進來，腳邊的水壓也就很小了，浮力也就很小了。

你站膠水裡頭試試？
粘合力加你自身的重力大於它對你的浮力所以你掙扎著出不來。

1）有一樓說，扔一塊石頭在水裡，石頭立馬往下沉；扔石頭在泥濘里，石頭首先是嵌在泥濘表面的——嗯，已經說到點子上了；

2）泥濘的表面不能和水系混為一談，倒是可以先理解為一個固體平面——表上上受力為支持力、重力。初中物理老師會告訴你，這個時候是受力平衡的。大家是安全的！

3）把固面的性質拿掉，泥濘是完全均勻的、無雜質的整體，泥濘表面不足以支持重力之後，表面產生了形變，這時候題主可以引入樓上反覆出現的粘滯力了——順便提一句，由於題主的體積排開了一定質量的泥，粘滯現象會隨著深度的增加而增加，如果題主體重適中，極有可能就停在半中間不動了——前提是題主踩住的是泥濘而不是泥漿

4）我們都知道沼澤不會隨著題主的需要而均勻，這個是網上隨便扣來的圖，雖然不準確但是也能說明些問題

嗯，聰明的題主一下就明白：泥濘的底下不是泥濘，可能是砂質、水層或者其他流質——這個時候，泥濘帶來的粘滯力或者說阻力或者壓力會顯得那麼親切

5）至於「越掙扎越下陷」的問題，或許是因為掙扎影響了泥濘的擠壓和粘滯作用，影響了下陷部位局部的流體分布——總之是「不作就不會死」的真實寫照。

6）如果真的有機會掉進沼澤，還是躺著吧，不僅姿勢舒服，而且等到救援的可能性大——初中物理老師也說過，面積大壓強小嘛。╮(╯_╰)╭況且固體就沒有浮力和表面張力了嗎？只是被曲解為支持力了罷了——你能浮在水面上怎麼就不能躺在半固體上了？

7）其實，珍愛生命，遠離危險地帶才是生存王道啊題主！