蚂蚁为啥摔不死的原因(蚂蚁为什么在地球上摔不死)
为什么蚂蚁不会摔死?它们真的很强!
蚂蚁是地球上最成功的生物之一,它们有强大的生存能力,它们在地球的每一个角落构建自己的“文明”,它们甚至培育农作物,圈养其它动物。
我们常常拿蚂蚁和人类做对比,而且很多时候它们好像占了上风,比如今天的话题,从高处落下它们就可以完胜人类。
当谈论一个物体下落时,我们主要考虑两个方面,一个是重力,一个是空气阻力,那么蚂蚁在多高摔下才会死亡呢?
终端速度
蚂蚁在地球上所受的重力基本是恒定的(G=mg),当它下落时,空气阻力和它所受的重力相等时,它将不再加速,这个速度就是终端速度。
通过空气阻力的计算公式(如下图)和重力公式我们可以知道,蚂蚁的终端速度取决于它们的形状、大小和质量有关系。
当一只蚂蚁在空中摔下时,地球加快了它的速度,反过来,空气以与速度平方成比例的力来阻挡它的运动,最终它会达到一个恒定速度。
根据伊利诺伊大学物理系的数据,一只中小型蚂蚁的终端速度约为6.4公里/小时(1.8米每秒),和人类走路速度差不多。
如果给定一个形状不变,蚂蚁会下落得更快,但蚂蚁会动,会保持平衡,它会把腿向外伸,让更多的身体暴露在空气中增加阻力,这样下落的速度就会慢一些,就像一张白纸和纸球的区别。
事实上,当一个人双臂和双腿完全伸展迎风飞行时,他的终端速度约为200公里/小时,而当卷曲成一个球时,终端速度约为320公里/小时。
当落地时,无论是蚂蚁还是人类都是瞬间停止,这就必须要消耗掉所有动能,根据动能公式(E=(mv^2)/2)我们知道,动能取决于速度的平方,和当事者的质量。
所以蚂蚁以终端速度撞击地面时吸收的能量要比一个同样以终端速度撞地的人要少得多。
一只蚂蚁撞地时的速度为6.4公里/小时,它差不多只吸收同样是终端速度的人类的1/ 26,000,000的能量(假设蚂蚁质量是0.3克,人类为75千克)。
考虑到同样的力作用在人类身上没什么,但是作用到蚂蚁身上却不一样,所以我们还要考虑这样的能量对蚂蚁是否致命。
结实的身体
昆虫的骨骼像盔甲一样包裹着它们的身体,就像坦克一样,但与坦克的钢板不同的是昆虫的盔甲可以变形,吸收并驱散撞击力。
蚂蚁的外表由几层组成,最外层是由一种叫做几丁质(类似于构成指甲的角蛋白)的坚韧物质构成,它让蚂蚁免受伤害。
就算不小心这个外层被打破了,蚂蚁也不太可能流很多血而死亡,因为昆虫的血液具有良好的凝血特性。
另外,蚂蚁的神经系统分布在全身各处,所以蚂蚁的头部可以受到攻击而不受伤害,而头部的攻击对人类来说是致命的。
蚂蚁的循环系统也同样分布,它们的“心脏”像一根长长的管子一直延伸到腹部,外层几丁质保护脆弱的管道免受冲击。
所以,无论从多高摔下都不足以杀死蚂蚁,一个是因为终端速度低,另外就是它们的身体构造很完美。
话虽如此,但蚂蚁也绝对不会允许自己从100米高处落地的,因为那样它就搜寻不到其他蚂蚁的化学痕迹了,更糟糕的是捕食者太多了,就算她从100米高处摔下没有受伤也会死掉。
最后
通过一些复杂的计算公式,有研究人员甚至得到了,在正常的大气压下,蚂蚁大约在10厘米处落下就能达到终端速度,所以无论从100米落下,还是从10厘米落下,对蚂蚁来说只是落地的时间不一样而已。
另外,只要动物足够小,它就可以从任何高度掉下来都不受伤,据说这个临界值差不多是松鼠的大小。
所以,猫没有我们想象中那么厉害,因为它的终端速度足以致命,只要够高,还是会摔死它的!
免责声明:本文为转载,非本网原创内容,不代表本网观点。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。
-
旧衣服做坐垫简单方法(教你做成好看又舒适的坐垫)
年年都买新衣服,旧衣服越来越多,卖给收废品的又不值钱,直接扔了又觉得可惜,捐给慈善又没门路,都堆积如山了。 想来想去还是废物利用 [详细] -
红米1s移动版cpu型号(红米1S联通4G版亮相)
【IT168 资讯】此前一款型号为2014811的小米新机由于在GFXBench跑分数据库中显示配有9 2英寸触控屏,所以被认为是即将推出的小米平板。不 [详细] -
英雄联盟辅助英雄排名最新(辅助一姐霸气登顶胜率榜)
风女作为辅助界的一姐,人气一直居高不下,而在最近国服胜率榜单中,风女更是凭借57 22%的胜率霸气登顶。拳头设计师曾经透露过,风女是最难 [详细] -
很好的两厢车有哪几款车型(省油两厢轿车都有哪些款)
省油两厢轿车的车型。 首先来看威朗的两厢车,这款车在进入国内市场之前动力都使用的1 6T,但是在国内只能看到1 5T的版本,所以在动力上 [详细] -
高尔夫r-line和福克斯st-line(现代也玩起了Line)
高尔夫是大众历史悠久的车型,一方面其培养了一帮跨时代的粉丝,不断继承下来培养起来的信仰,另一方面是注重操控和家用型的特点一直在较为 [详细]