河水衝刷著河岸，同時把衝下的碎塊帶到河床的別處去。水衝擊石塊順著河底翻滾著，這種石塊常常相當大——這個能力會使許多人感到驚奇。驚奇的是，水怎麼能夠把石塊帶走。當然，並不是所有的河流都能夠做到這樣。平原上流得很慢的河流就隻能帶走一些細小的沙粒。可是，隻要水流的速度稍為增加，就可以大大提高水流帶走石塊的能力。如果河水的速度增加一倍，它就不但能夠帶走沙粒，還能夠帶走巨大的卵石。而山澗急流的速度又大一倍，就能把一千克或更重的圓石帶走。這個現象怎樣解釋呢？
我們這裏遇到的是有關一個力學定律的有趣的現象，這個定律在流體力學裏名叫“艾裏定律”。它證明，水流速度增加到n倍，水流能夠帶走的物體的重量可以增加到n倍。
讓我們來說明，為什麼這裏會有自然界裏少見的這種六次方的比例。
為了說明方便，假設河底有一塊邊長是a的立方體石塊。石塊的側麵S上受到力F——水流壓力——的作用。這個力要把石塊以底邊AB做軸翻轉過去。它同時受到力P——石塊在水裏的重量——的相反的作用，這個力阻礙石塊繞AB軸翻轉。根據力學定律，要使石塊保持平衡，兩個力F和P對AB軸的“力矩”應該相等。所謂力對軸的力矩，是指這個力跟這個力和軸間的距離的相乘積。對力F來說，它的力矩是Fb，對力P來說，它的力矩是Pc。但是b=c=a/2。因此，石塊隻能在F×a/2≤P×a/2也就是F≤P的時候才能保持靜止不動。接下去我們應用公式Ft=mv，式中t表示力的作用時間，m表示在t秒鍾裏對石塊作用的水的質量，v表示水流的速度。
流體動力學證明，水流壓向跟水流方向垂直的平板上的總壓力，跟平板麵積成正比，跟水流速度的平方成正比。
“艾裏定律”就是這樣的。我們把這個定律用立方體石塊做例證出來了，但是也不難證明對於任何形狀的物體都是適用的。我們的證明是近似的，目的隻是用來說明問題。現代的流體動力學能夠做出比較精確的論證。
為了更好地說明這個定律，我們假設有3條河；第二條河的水流速度是第一條的2倍，第三條又是第二條的2倍。換句話說，3條河的水流速度成1：2：4的比。根據艾裏定律，這三條河水能夠帶走的石塊，重量的比應該是1：2^6：4^6=1：64：4096。因此，假如平靜的河流隻能夠帶走1/4克重的沙粒，那麼水流速度2倍的河流就能夠衝走16克重的小石子，而水流速度再是2倍的山澗就已經能夠把成千克重的大石塊翻動了。
知識點
河床
穀底部分河水經常流動的地方稱為河床。河床由於受側向侵蝕作用而彎曲，經常改變河道位置，所以河床底部衝積物複雜多變，一般來說山區河流河床底部大多為堅硬岩石或大顆粒岩石、卵石以及由於側麵侵蝕帶來的大量的細小顆粒。平原區河流的河床一般是由河流自身堆積的細顆粒物質組成，黃河就是一個例子。
河床按形態可分為順直河床、彎曲河床、汊河型河床、遊蕩型河床。其中汊河型河床河身有寬窄變化，窄處為單一河槽，寬段河槽中發育沙洲、心灘，水流被洲、灘分成兩支或多支。汊河與沙洲的發展與消亡不斷更替，洲岸時分時合。隨主流線移動和衝刷，常伴生規模不等的岸崩，會危及河堤安全和造成重大災害。
延伸閱讀
夜半鍾聲到客船
“月落烏啼霜滿天，江楓漁火對愁眠。姑蘇城外寒山寺，夜半鍾聲到客船。”這是唐朝詩人張繼寫的《楓橋夜泊》。讀這首詩，我們可以想象，那悠揚的夜半鍾聲，可以隔河傳到彼岸。夜間聲音為什麼會傳得遠呢？首先，聲音是聲源振動擾動了空氣，擾動以波的形式往外傳。如果空氣中各點的聲音是相同的，由這個點傳出的聲波的波前是一個球麵。如果聲音在大氣中不同高度傳播速度不同，這時波前就不再保持球麵，而發生畸變，產生折射現象。白天同夜間，聲音傳播遠近不同，就是由這個折射現象產生的。白天，由於地麵接受太陽輻射溫度高，地麵聲音大於高空。這時聲音傳播路徑折向高空。在夜間，靠近地麵空氣溫度比上空相對高，結果高空聲速大於地麵，聲音折向地麵，這就是夜間聲音傳播相對遠的道理。