火车刹车用沙子的原理是利用摩擦力的增加来增加刹车效果。当火车需要紧急刹车时，司机会将沙子从车厢底部释放到铁轨上。
当沙子与铁轨接触时，摩擦力会增加。这是因为沙子的颗粒与铁轨表面之间存在更多的接触点，从而增加了摩擦力的作用面积。摩擦力的增加会使火车的轮轴与铁轨之间的摩擦力增大，从而减缓火车的运动速度。
此外，沙子的颗粒在与铁轨接触时会被压碎，形成一层细小的颗粒，这些颗粒会填充铁轨表面的微小凹陷，增加了摩擦力的作用。
总之，通过释放沙子到铁轨上，可以增加摩擦力，提供额外的刹车效果，帮助火车更快地减速和停止。
火车头装沙子主要是为了增加火车车头摩擦力，不论是火车车头在启动牵引时，以及在刹车时都需要一些沙子用来增加车轮摩擦力。
很多小伙伴都知道火车行驶原理，火车在行驶时主要依靠火车车头牵引力进行行驶，在牵引过程中，因为火车车身长负重大，整个车轮与车轨之间摩擦力较小，车轮容易打滑，不易启动，如果在牵引车头车轮底部喷洒沙子，可以完全增加车轮摩擦力，便于车头牵引行驶，同理，车头在进行刹车时如果喷洒沙子可以缩短刹车距离。
