螞蟻從萬米高空掉下來,會不會摔死?

飛天小旋風


這個問題很有意思,我想我可以回答一下。

我們先說一個簡單的問題:在考慮空氣阻力的情況下,一個物體從空中掉落下來會經歷哪幾個過程?

比如說我們拿一個足球來舉例,這個足球會受到兩個力的作用:重力和阻力。重力來源於足球本身,這個力是恆定的;阻力來自於空氣阻力,這個力的大小在圖中已經給出了,就是Fd。

空氣阻力到底有多大,各位不用太關心,只要知道一點:物體在空氣中的運動速度越快,那麼空氣阻力就越大。

開車上過高速的朋友肯定有類似的經驗,到了高速上之後車速如果太高了就會很耗油,這就是因為車速太高、空氣阻力太大導致的(當然了,車速低因為發動機不在最佳工作狀態,所以耗油也大)。

所以一個從空中下落的物體會經歷兩個過程:

第一個過程,物體速度不快,這個時候重力大於空氣阻力,物體會處於不斷加速的狀態之中,直到物體速度很高、阻力等於重力為止(如下圖的A-B-C過程);

第二個過程,因為空氣阻力已經等於重力了,所以物體保持勻速運動(如下圖的C-D過程),速度不會再增加了。

換句話說,只要高度足夠高,物體最後都會保持勻速下落,而且速度都是一樣的。螞蟻從一萬米的高空掉下來和從兩萬米的高空掉下來,最後落地的速度一樣。甚至於,螞蟻從一萬米的高空掉下來跟從10米的樹上掉下來,最後落地的速度也一樣。

這個最後穩定的速度,就叫做“最終速度”。在這個速度下,空氣阻力等於重力。

然後我們再說螞蟻下落的問題。

剛剛說了,一個物體的受到的阻力大小會跟物體的運動速度有關,但是這個阻力的大小同樣還會跟物體的橫截面積有關——比如說降落傘的原理就是造出來一張橫截面巨大的物體來製造極大的空氣阻力。

所以一個相同形狀的物體——比如說一個球體,它收到的阻力會伴隨著直徑的平方增長——假如直徑是1的時候,小球受到的阻力是1,那麼直徑是2的時候,小球受到的阻力就是4了。

而物體的重力跟物體的什麼屬性有關呢?答案就是物體的體積。再拿小球舉例子,假如直徑是1的時候,小球受到的重力是1,那麼直徑是2的時候,小球受到的重力就是8了。

可能有眼尖的朋友一下子就看出來了——同樣是小球變大了一倍,重力變成了8,阻力卻只是變成了4,這一大一小,會不會引起什麼變化呢?

對的,問題的關鍵就在這裡。如果小球逐漸變大,那麼小球需要更高的速度才能夠使空氣阻力等於重力,也就是說,小球越大,最終速度越大;小球越小,最終速度越小。

舉個例子:雲很重,有的雲可能幾十萬公斤重,為什麼還能夠飄在空中?這就是因為雲實際上都是由細小的小水珠構成的,這些水珠太小了,可能自由落體的最終速度只有零點幾毫米每秒鐘,空氣的熱對流就足夠“托起”這些小水珠了,所以雲才不會掉下來。

然後我們回答螞蟻這個問題上來,螞蟻體積小,所以最終速度非常低。

螞蟻體積太小了,而且本身密度也不高,這就導致螞蟻在自由落體的時候最終速度非常低,而且只要自由落體那麼一小會兒就可以達到最終速度,所以螞蟻墜落到地面的速度很低,同時螞蟻無論是從1萬米高空掉下來,還是從10米高的樹上掉下來,掉到地上的速度實際上是一樣的。

所以你只需要把螞蟻從高處扔下來看看它會不會死就知道它從萬米高空掉下來會不會死了。

當然了,高空的環境是複雜的,比如說螞蟻可能會被凍死(高空溫度很低);比如說碰上不好的天氣把螞蟻吹到海洋裡淹死,都有可能,但是螞蟻幾乎不可能被摔死。


不知道我說清楚了這個問題沒有?歡迎點贊、評論、關注走一波~


航小北的日常科普


這是個很有意思的問題,因為人類不用說萬米高空,10米摔下就足以致命了。那麼小小的螞蟻從萬米高空摔下會不會被摔死呢?這牽扯到兩個物理點-加速和阻力。下面,我們就來認真的解答一下這個有意思的問題。

自由落體的速度

自由落體就是說從初始速度0開始的一個高空向下的運動,而地球是有重力的,所以從高空跳下,會受到地球重力的影響,所以物體的運動軌跡是向著地球方向的。

一般情況下,如果自由落地的高度小於6371千米(地球的半徑),物體受重力的影響是不會變的,也就是說重力加速度的變化非常小,我們一般取10米每秒左右,我們習慣用g來表示重力加速度。

而自由落體有一個公式-V=gt,V就是速度,而g則是重力加速度,t則是自由落體的時間。也就是說物體從高處落下的速度是與時間成正比的,這也就是為什麼從高處跳下速度會越來越快的原因。

但是,這個公式沒有考慮到空氣阻力的問題,只是一個完美環境中的公式。實際上,人從萬米高空落下,速度會增加,但是當下降的速度與空氣阻力到了一個平衡點時,人的速度不再會增加,而是維持在一個速度上不變,這個速度大約在200公里每小時左右。也就是說無論人從多高的地方跳下,下降的速度最多也就是200公里每小時。

螞蟻從萬米高空跳下的速度

在許多人的想象中,物體的重量越大,下落的速度會越快。這其實是不科學的,伽利略定律告訴我們,同形狀體積下,不同質量的兩個物體從高空拋下,落地的時間是一樣的,也就是說在下落的過程中,它們的速度是一樣的。也就是說能夠影響速度的,只有下落物體的大小。

按照上面的公式看,在完美的環境下,螞蟻的速度會一直增加。但是由於螞蟻的體型非常的小,僅有不足1釐米,和人的 體型更是差了上千倍,也就是說螞蟻的表重比比人類要小很多,所以螞蟻的下降速度比人要慢一些。

但是,即使慢一些,對於小小的螞蟻來說拍向地面也是致命的。那麼它為什麼會摔不死呢?因為,我們忽略了一個重要的點,那就是空氣阻力。

空氣阻力和浮力

螞蟻的體重僅有40毫克左右,而且相對來說,螞蟻身體的密度比較小,而密度與阻力又是相反的關係,也就說密度越大阻力越小,密度越小阻力越大。

而螞蟻的身體幾乎是中空的狀態,所以,在落體是,空氣對它的阻力是非常的大的,這與加速度正好相反。由於螞蟻很輕,所以加速度也比人類要慢非常的多,再加上身體密度小,空氣阻力大,因此,在下落的過程中,對於螞蟻來說,很輕鬆的就找到了加速度與阻力的平衡點。

再加上,空氣與水一樣都具有浮力,阻力加浮力要遠大於加速度的數值。

國外一位科學家曾經對螞蟻做過一個實驗,它從10釐米高的地方到30米高的地方不斷的變換高度扔下螞蟻,這種高度相當於人站在八樓的樓頂到人站在8000米左右高度的高處,實驗的結果如出一轍,螞蟻無論從多高的地方摔下都安然無恙,最後經過縝密的研究發現,螞蟻的加速度標準是10釐米,超過10釐米後,無論多高,螞蟻都不會因此而加快速度。

甚至隨著高度的升高,螞蟻的速度會由於空氣浮力和阻力的關係有所減少。

因此,螞蟻的自由落體並不會隨著高度的升高而增加危險,這也是它為什麼從萬米高空摔下都摔不死的主要原因。甚至在獵奇君看來,體重僅有不足半克的螞蟻放在萬米高空,它很有可能在上面落不下來,最後被餓死(開個玩笑哈)。


獵奇動物社


螞蟻從萬米高空掉下來不會摔死,但是會死於其他原因。

為什麼螞蟻從萬米高空掉下來不會摔死?

萬米高空處的重力加速度大約為9.78米每平方秒。如果螞蟻以自由落體方式(忽略空氣阻力和浮力)落向地面,即使初速度為0,螞蟻下落時速度不斷增加,那麼螞蟻撞擊地面時的速度將會非常快,結果必死無疑。

若還考慮其他因素,結果就不同了。螞蟻很小,重量很輕,不到50毫克,也就是0.05克。中型雨滴的平均重量差不多和一隻螞蟻的重量相當,不過雨滴是從幾千米的高空落下來的。


萬米高空的空氣密度僅為地面的1/3。螞蟻在空氣中會受到空氣浮力影響。當螞蟻從萬米高空掉向地面時,螞蟻會受到空氣阻力的影響,而且螞蟻的速度越快,空氣對螞蟻產生的阻力也就越大。

空氣浮力和空氣阻力的作用方向與重力的作用方向相反,當螞蟻的下落速度達到一定數值時,螞蟻受到的浮力和阻力合力與重力會保持平衡,那麼螞蟻的下落速度就不會再繼續增加了,螞蟻將會以勻速落至地面。其實,人從高空落下來,經過一段時間的加速後也會達到平衡狀態,只不過人達到平衡狀態時的速度非常快,人從100米的地方掉下來就死翹翹了。


由此可見,螞蟻撞向地面時速度並不會太快。螞蟻從萬米高空掉下來,與10米高的地方掉下來效果是一樣的。螞蟻本身由於特殊的身體結構,能夠承受很大的衝擊力,因此螞蟻並不會被摔死。

那螞蟻會怎麼死?

萬米高空不僅空氣密度小,溫度也非常低,在海拔1萬米的高度溫度為零下50攝氏度,這麼低的溫度,螞蟻根本承受不了,很有可能會凍死。此外,螞蟻還有可能會死於其他原因。

如圖所示,不同海拔高度對應的溫度和空氣密度。


科學探索菌


螞蟻種類多,重量輕,除了蟻后最重的只有0,0幾克。螞蟻是節肢昆蟲,不是實體昆蟲,在萬米高空,地球引力對它不起作用,螞蟻是掉不下來的。

螞蟻上了萬米高空,脫離了地球引力,成了飛蟲。它可以在高空中自由飛翔。

它可以飛進天宮去一飽七仙女的方容,還可以幫七仙女帶話給董永。如果趕上七夕節,它還可以去鵲橋親眼目睹牛郎與織女相會的感人場面。它還可以飛到月球上去,爬到常娥姐姐的枕頭上去與常娥同床共枕。

螞蟻在天空玩膩了,想到地球的風俗要落葉歸根,想回地球靠它自己是不行的。穿過平穩層還有對流層,穿過對流層還有大氣層,幾經折騰就會粉身碎骨。只有去月球幫張果老砍樹,利用樹木作為它的降落器,才能安全回到地球。

我們不要小看螞蟻的力量。一群白螞蟻幾年可以啃吃掉一座高樓大廈。它到月球上去讓張果老在外面用刀砍,它進樹心去用嘴啃,兩面夾擊,要不了幾年就把樹砍倒,然後它六隻腳抱住樹枝,直接降落到地球上。就是掉到海上,也可把樹當作船隻,安全著陸。

只是螞蟻會不會知道自己的壽命超不過200天,要是幾年把樹啃不倒,只有老死在月球上了。



凝解


這個不用我說,相信大家都知道答案。那就是螞蟻從萬米高空中落下,理論上並不會被摔死。



這點從我們的日常經驗上就可以得出答案,一個物體越輕,落地時速度越慢,收到的衝擊力越弱。小時候我們經常會逮到各種小蟲子,包括螞蟻,把它們從高空扔下來,但我們都會發現,這些個頭小、質量輕的小蟲子們並不會被摔死。不論我們怎麼弄,它們都好像完全沒事死的。但是假如我們仍的是一個人,那可想而知掉落到地上會有多疼。



說到底,這個問題的關鍵就是一個衝擊力的問題。決定我們落到地上受傷程度的關鍵指標就是衝擊力。衝擊力和速度正相關,速度越大,衝擊力越大。當速度達到一定程度,可以直接致死。一個人從二樓掉下來可能會受傷,但是從10樓掉下基本必死無疑。關鍵就是從十樓掉下來時,落地速度太快,收到的衝擊力過高。



那麼落地速度和什麼相關呢?和一個物體的形狀以及質量有關。形狀和這個物體收到的阻力大小有關,質量決定這個物體下落的速度。假如物體形狀像降落傘,那麼無疑物體收到的阻力就很大,下落的速度就會慢。而如果物體的質量很小,比如螞蟻,那麼它的重力就很小;而阻力和物體的速度成反比,所以螞蟻只要很小的下降速度就會產生足夠平衡螞蟻自身重力的阻力。也就是說,螞蟻下落的速度很低,根本不會產生足夠的衝擊力導致自身損傷。



假如我們把螞蟻綁在一個很重的鐵球上讓其從1萬米下落,那麼我想螞蟻肯定必死無疑。


科學探秘頻道


這個問題想都不用想,毫無疑問螞蟻從萬米高空掉下是不會摔死的。因為螞蟻太小太輕了。

打個比方,老鼠和螞蟻兩個物體。對著螞蟻吹一口氣,螞蟻肯定被吹跑了。但是對著老鼠吹一口氣,老鼠肯定是紋絲未動。

所以螞蟻從萬米高空落下,肯定會隨著空氣的流動和阻力來回飄動,緩慢下降。而老鼠從萬米高空落下,由於自身重量肯定會垂直下降,所以老鼠必死無疑,而螞蟻如同有古代的輕功一樣,不會死。

古代的武俠為什麼要練輕功,就是為了飛簷走壁,從高處落下而不會摔傷,螞蟻雖然不會飛,但是卻具備身體非常輕的天然優勢。


遠山的呼喚


很肯定的告訴你不會,但不排除會被餓死渴死。



Mickey米齊


會,會餓死!



文清涵


不會摔死,因為它的重量實在太輕。如果你不相信的話,你可以把螞蟻放在機器的飛輪上,然後起動機器用飛輪高速運轉的力度再把它摔出去,要比高空掉下來的力度還要大多少倍這種可能,會不會因此影響而摔死呢?所以說螞蟻重量跟空氣指數比形成了質量正比關係。永遠不會因為微小重量而摔死。


用戶4360161508457影



從萬米高空跳下後是否摔死,與空氣阻力有關。如果你落在沒有空氣的地方,你會繼續加速,直到落地。但是有了空氣,當你穿過它的時候,你必須把它推開。這會產生空氣阻力,減緩你的速度。

你移動得越快,空氣阻力就越大,你的面積越大,空氣阻力就越大。這兩個因素達到了我們稱之為“最終速度”的平衡。



所以一隻小螞蟻的最終速度會比人類低得多,因為人類要重得多。這意味著,即使我們從同一個高度墜落,人類在落地時通常會比螞蟻走得快得多,因此人類受到的傷害會比螞蟻多。

除了讓自己變得更輕,你還可以做其他事情來增加空氣阻力。最常見的方法是增加你的表面積。這意味著你必須擠出更多的空氣,這樣會讓你更慢下來。



這就是降落傘的作用。它大大增加了跳下飛機的人的表面積。以至於它們的最終速度低到足以讓它們存活下來(通常不會受傷)。



毛皮也是你跌倒時增加空氣阻力的另一種方式。毛茸茸的動物會比禿子落得慢。在一些攀爬動物中,這通常足以保護它們免受重傷或死亡。

小螞蟻在萬米高空落下不會摔死,可能會凍死或缺氧而死。


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