【滅螞蟻公司】科普來(lái)了!為什么螞蟻怎么都摔不死?
你小時(shí)候有沒(méi)有做過(guò)這樣一件喪盡天良的事情,輕輕的把螞蟻捏起,舉高后重重的摔在硬地板上,結(jié)果傻眼,螞蟻怎么都摔不死,這是為什么呢,滅螞蟻公司東方漢諾給你科普來(lái)了!
螞蟻為什么怎么都摔不死?從以下的2個(gè)公式中的任一公式,都可以解釋這個(gè)問(wèn)題。
1、平方-立方定律(Square-cube law)
當(dāng)物體尺寸變大時(shí),體積按三次冪增加,而表面積按二次冪增加,也就是說(shuō),它的體積增長(zhǎng)比表面積增長(zhǎng)更快。
這個(gè)數(shù)學(xué)定律,廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、建筑學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科中。
在生物學(xué)中,肌肉的截面按二次冪增大,而肌肉的質(zhì)量卻是按三次冪增大。因?yàn)榧∪獾膹?qiáng)度跟截面相關(guān),所以如果把一個(gè)動(dòng)物的身體按比例變大,它單位肌肉的力量反而會(huì)變?nèi)?。比如,小昆蟲(chóng)可以抬起比自己重得多的物體,但如果把它等比例放大很多倍,它可能連和自己一樣重的物體都抬不起了。
在空氣中,空氣阻力和動(dòng)物身體截面相關(guān),而重力是和動(dòng)物質(zhì)量相關(guān)。同樣利用“平方-立方定律”,你就知道,動(dòng)物體積越大,重力(三次冪)會(huì)遠(yuǎn)大于空氣阻力(二次冪),從而從高處摔落,會(huì)受到更大的沖擊。所以,螞蟻體積較小,從高處摔落就不會(huì)摔死,但人從高處跳下去,非死即傷。
2、動(dòng)能定理
物體由于作機(jī)械運(yùn)動(dòng)而具有的能,質(zhì)量為m的物體以速率v運(yùn)動(dòng)時(shí),它的動(dòng)能Ek為(mv^2)/2,即,動(dòng)能表達(dá)式為Ek=(mv^2)/2。
螞蟻的體重大約25-60毫克,我們按照50毫克(0.00005千克)計(jì)算,V落地速度為2米/秒,那么螞蟻落地的動(dòng)能——也就是它落地時(shí)身體需承受的撞擊能量,大約為0.0001焦耳,萬(wàn)分之一焦耳,0.1毫焦。
0.1毫焦到底是多少?形象一點(diǎn),我們冬天衣物產(chǎn)生的靜電火花,一個(gè)火花都有2-5毫焦的能量。所以0.1毫焦可想而知是多么的可憐,這么少的能量是不足以傷害到螞蟻的,要知道螞蟻舉起超過(guò)它體重30倍的物體時(shí),所花費(fèi)的能量也就0.07毫焦左右了。
由此可見(jiàn),螞蟻在地球上幾乎是不可能摔死的。
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