科学|想要摔死一只蚂蚁,需要多高才行?多高恐怕都不行

科学|想要摔死一只蚂蚁,需要多高才行?多高恐怕都不行
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科学|想要摔死一只蚂蚁,需要多高才行?多高恐怕都不行
对于人类而言 , 蚂蚁是一种极为弱小的生命形式 , 走在路上 , 我们不自觉地就会踩死几只蚂蚁 , 没有人计算过一个人一生中所踩死的蚂蚁数量到底有多少 。
的确 , 蚂蚁弱小 , 所以生命易逝 , 但要杀死一只蚂蚁 , 也不是任何方法都可以 , 比如我们可以轻而易举地踩死它 , 但如果想要将其摔死可就不那么容易了 。 古往今来 , 从未听说过有人摔死过蚂蚁 , 这是为什么呢?是不是从未有人试图这样去做呢?当然不是 , 千万不要怀疑人类的无聊程度 , 无论多么离奇古怪、百无聊赖的事情 , 只要你能想得到 , 就一定曾有成千上万的人尝试过 , 相信摔蚂蚁这件事也是如此 。 所以既然从没有听说过蚂蚁被摔死的事例 , 那么只有两种可能 , 要么是蚂蚁很难被摔死 , 要么就是蚂蚁根本无法被摔死 。
科学|想要摔死一只蚂蚁,需要多高才行?多高恐怕都不行
只要高度足够 , 大多数的生物都是可以摔死的 , 比如从二楼坠落的人类 , 如果姿势不当都有可能出现严重的损伤 。
还有就是民间传说中拥有九条命的猫 , 它们的确身手灵活 , 它们之中的一些家伙从四五层的高度 , 甚至七八层的高度跳下都有可能安然无恙 , 但如果高度继续增加 , 十几层、甚至是二十几层 , 它们可能就无能为力了 。
既然随着高度的增加 , 生物被摔死的几率会随之增加 , 那么要摔死一只蚂蚁 , 需要多高的高度呢?这是一个不太复杂的物理问题 , 我们可以通过计算得出结论 。 首先 , 我们得先弄清楚生物摔死的物理原因到底是什么 。 生物之所以会摔死 , 其本质原因就是生物在落地之时所产生的动能 , 而生物落地时的动能与两个因素息息相关 , 一个是生物下落的速度 , 另一个则是生物自身的质量 。
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质量就不用多说了 , 蚂蚁的质量是相当小的 , 一般一只普通蚂蚁的重量应该不超过50毫克 , 所以我们就以50毫克为准 , 这也是为了后面计算更为方便 。
接下来我们说说速度吧 , 生物下落的速度可以通过公式计算出来 , 自由落体速度的计算公式为V=gt , 这里的V就代表了生物的下落速度 , 而g则是重力加速度 , t就是生物下落所用的时间 。 所谓重力加速度指的就是地球表面的物体受到地球引力的影响在真空中下落的加速度 , 它是不变的 , 其近似标准值为9.8m/s∧2 。 接下来就是t所代表的时间了 , 毫无疑问 , 生物下落的起始高度越高 , 那么生物下落所需的时间也就越长 , 根据自由落体公式 , 下落的时间越长 , 速度就越快 。 而再根据动能计算公式 , 下落的速度越快 , 那么落地时的动能就越大 , 生物摔得也就越重 。
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从上述逻辑出发 , 似乎只要是高度足够 , 那么就可以将蚂蚁摔死 , 但其中有一个问题被我们所忽视了 , 那就是自由落体公式描述的是一个与现实不符的理想环境 。
自由落体公式描述的仅仅是真空环境下物体下落的速度 , 但地球并不是真空的 。 所以生物下落的速度除了受到地球引力的影响之外 , 还受到了一个与引力方向相反的力 , 就是空气阻力 。 在生物下落的过程中 , 随着速度的增加 , 空气阻力也会随之增加 , 大概生物下落的速度达到一定值的时候 , 重力与空气阻力就会实现平衡 , 此时生物下落的速度就不会继续增加 , 而这个速度就被称之为终端速度 , 不同物体的终端速度是不尽相同的 。 当一个标准体重的人从高处下落时 , 它的终端速度大约为50m/s , 而猫的终端速度约为25m/s , 所以猫更不容易摔伤 。
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蚂蚁下落的终端速度是多少呢?研究相关问题的科学家曾经做过计算 , 蚂蚁下落的终端速度约为1.7m/s 。
每秒钟1.7米 , 这个速度已经很慢了 , 但如果是人以这个速度跌落地面还是会摔得生疼 , 可蚂蚁为什么能安然无恙呢?因为蚂蚁还有一个优势 , 那就是质量低 。 按照蚂蚁质量50毫克、下落终端速度1.7m/s来进行计算 , 蚂蚁跌落地面时的动能只有0.00007焦耳 , 这就是蚂蚁无论从多高坠落 , 都不会死亡且安然无恙的原因所在 。
当然 , 如果你无论如何也想要将蚂蚁摔死 , 也不是没有办法 , 蚂蚁下落的终端速度只有1.7m/s , 而一只普通蚂蚁的寿命通常在一个月左右 , 只要将一只蚂蚁放置在足够高的位置 , 然后让其下落 , 那么它就有可能在途中寿终正寝 , 这样在它着陆的时候 , 你就能够得到一只死蚂蚁了 。


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