Kum Saatindeki Kum Neden Her Zaman Aynı Hızda Akar?
Bir kum saatinin, içindeki kum miktarı azalsa bile sabit bir hızda akmasının nedeni, "granül (tanecikli) akış" fiziğinin, sıvıların akışından farklı davranmasıdır. Bir su şişesini ters çevirdiğinizde, su seviyesi düştükçe üstteki suyun basıncı azalır ve akış hızı yavaşlar (Torricelli Yasası). Ancak kum gibi tanecikli malzemelerde durum böyle değildir.
Kum saatinde, dar boğazdan geçen kumun akış hızı, üst haznedeki kumun yüksekliğine veya ağırlığına bağlı değildir. Bunun nedeni, kum taneleri arasındaki sürtünmenin, üstteki kumun ağırlığının büyük bir kısmını kum saatinin yan duvarlarına yönlendirmesidir. Duvarlar bu ağırlığı desteklediği için, dar boğaza ulaşan kum taneleri üzerindeki basınç neredeyse sabit kalır. Boğazdan geçen kum taneleri arasında oluşan kısa süreli "kemerler" veya "köprüler" sürekli olarak oluşup çöker ve bu da sabit bir akış hızı yaratır. Bu olaya "Janssen Etkisi" denir ve kumun bir sıvı gibi değil, kendine özgü bir şekilde akmasını sağlar.