把成年人的身高縮小100倍後,與螞蟻拔河,誰能贏?

2021-01-09 科學獵奇

這是小夥伴私信的一個問題,對於這個問題我只能說:這是個腦洞大開的問題。螞蟻是昆蟲界的「大力士」,它們能夠輕鬆舉起是自身體重400倍的物體,而人即使舉起與自己同體重的物體都不是件容易的事。所以,相對來說,人的力氣沒有螞蟻的力氣大。但是在現實中,即使是一百萬隻螞蟻與一個人拔河,它們也毫無勝算,這就是相對力氣和真正力量的區別。那麼,如果將人按身高縮小100倍再與螞蟻拔河,人類還能贏嗎?我們簡單的來探討一下這個有意思的問題。

首先,我們來看一下螞蟻為什麼有如此大的力氣?

在開始我們就說過,對於人類來說舉起與自身體重一樣的物體都是件非常費力的事,甚至說很多人都舉不起來。即使是經過專業訓練的舉重選手,他最多也就能舉起不大於自身體重三倍的物體。

那麼,螞蟻為什麼能夠舉起是自身體重400倍的物體呢?

這個不僅僅是我們感興趣,許多科學家以及機械工程師對螞蟻的這個能力也是非常的好奇的。經過科學的研究發現,雖然螞蟻很小,但是它的腿內部含有大量的肌肉組織,而且螞蟻能夠高效地將食物通過生物發酵技術轉化為一種高能化合物三磷酸腺苷(ATP)。而ATP本身就是生命活動所需能量的直接來源,並且螞蟻對ATP的轉化率高達80%。這就意味著,螞蟻能夠將攝入的食物大部分轉化為肌肉的動力,這就使得螞蟻擁有可以舉起自身體重400倍的物體,也能用牙齒拖著是自身體重1700倍的物體移動(玩具汽車)。

身高縮小100倍的人會有什麼變化?

人的平均身高在170公分左右,如果是縮小100倍的話,人的身高就變成了1.7公分。在170公分時,人的體重平均在70公斤左右,身高和體重的比例約為2.4:1(公分:公斤),而人剛出生時,身高和體重的約為55公分和3公斤左右,這個比例應該是1.8:1(公分:公斤),我們取一個平均值就是2.1:1,。所以在人身高縮小100倍後的體重大約在0.8公斤左右,按照力量和體重3:1的比例算,縮小後的人能夠舉起約2.4公斤左右的物體。至於拖動物體的重量,目前世界上最厲害的大力士可以拉動35噸的汽車,按照這個比例算,人也可以拖動是自身體重350倍以上重量的物體。那麼,當人的身高只有1.7公分,體重僅有0.8公斤時,人也可以拖動約280公斤左右的汽車。

螞蟻和身高縮小100倍的人拔河誰能贏?

表面上看,人縮小100倍後應該不如螞蟻的力氣大,但是,我們仔細的算一下就不一樣了。不同的螞蟻體重有著很大的差別,一般情況下,我們常見的黑螞蟻的體重在0.02克左右,我們按照螞蟻拖拽東西的最大值1700倍算,一隻螞蟻就能拖動34克左右重量的物體。

而人即使是縮小100倍,都能拖動280公斤左右重的汽車,能夠舉起2.4公斤左右的重物。所以,相比之下,顯然還是縮小後的人力氣更大,那個時候,雖然不至於用一根手指就能捏死螞蟻,但是一巴掌也足夠了。

因此,螞蟻與身高縮小100倍的人拔河,當然是人以碾壓的優勢獲勝了。

最後,我們再來看看螞蟻「大力士」的真相

在上面的螞蟻力氣的介紹中,拖拽的重量雖然是自身體重的1400倍,但是測試的工具是玩具車,這就像人拉車一樣,只要施加的力能夠讓汽車移動,那麼汽車本身就有慣性,這樣拉起來就相對簡單的,如果是放上一塊不規則的大石頭,無論是螞蟻還是人,都很難拖動是自身體重百倍的石頭。

而螞蟻的舉重雖然能舉起自身體重400倍的物體,但是,即使400倍的物體也僅有8克左右,也就是相當於一枚一角硬幣的重量,在上舉的過程中,越輕的物體受空氣浮力的影響越明顯,越輕且越大的物體受浮力的影響就更明顯了,所以螞蟻舉起重物有一部分是空氣浮力的功勞。

我們舉個簡單的例子,一枚一角的硬幣就是螞蟻重量的400倍,這個物體壓到螞蟻身上,並不會讓螞蟻受傷,但是人平均70公斤的體重,如果放一個28000公斤的物體在身上,人就會被壓死。因此,螞蟻的「大力士」有著很強的相對性和水分。

總結

正是因為螞蟻體型小、體重輕,所以它所接觸的物體也都比較小、比較輕,這樣的物體受空氣浮力的作用比較好託舉,換句話說,將人縮小的螞蟻大小,人也能舉起是自身體重幾百倍的物體。但是,如果將螞蟻放大到人的體重,它照樣無法舉起太重的重物。

而人縮小100倍後都比螞蟻要大,所以如果比賽拔河,輸的一方仍然是螞蟻。

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