它是生活中常見的昆蟲，不會被摔死，卻因為下降時間太長而餓死

2020-08-19 宇宙科普檔案

螞蟻，這個已經在地球上出現了千百萬年的物種，已經陪伴了人類從類人猿到智慧人類的進化全過程。可以說它們是人類進化的見證者。但螞蟻的生命太過渺小，所以我們經常在影視劇中有這樣的對話：「除掉你就像捏死一隻螞蟻那樣簡單」。

確實，螞蟻是在這個地球上無數個物種中相對弱小的一個族群。想要殺死一隻螞蟻，我想就連小朋友都會想出很多種方法。比如輕而易舉地踩死它，一巴掌拍死它，甚至一口吐沫淹死它。雖然從古至今螞蟻有這麼多種死法，但我們卻從未聽說摔死它。

我們沒有聽說過螞蟻被摔死是因為沒有人這樣嘗試嗎？當時不是，不要懷疑人類的好奇心，也不要懷疑人類的思維是多麼的稀奇古怪，只要是人能想出來的事，就一定會有人這樣去做。但是，結果卻毫無意外的一致。沒有一隻螞蟻被人類摔死。

按照理論來說，只要有足夠的高度，任何的生物都可能因為墜落而受傷或死亡。比如在睡夢中的人類不小心從床上掉下來，可能會摔傷。比如在樹上淘氣的猴子，一不小心沒有抓住樹枝從樹上跌落導致喪命。

我們經常在民間聽說貓有九條命的傳說，它們可以從幾層樓的高度上一躍而下，還可以安然無恙的落地。但很多人卻不知道，貓的這個墜落高度也是有極限的，如果墜落的高度不斷增加，從幾層樓變成十幾層樓甚至更高的話，那結果可能就是悲劇了。

那麼現在我們切換回今天的主角--螞蟻。剛才我們了解到，從越高的高度墜落受傷或死亡的概率就會越大，但為什麼卻摔不死一隻螞蟻呢？首先我們要搞懂一個問題，想要一個生物從高空墜落而亡，那麼要滿足兩個條件，一個是自身的質量，另一個是下落的速度。

動能計算公式

眾所周知，螞蟻的質量是非常的小的，我們為了方便計算，把螞蟻的體重暫時定義為50毫克。那麼通過自由落體的計算速度公式V=gt，這裡的V代表的是下落的速度，g代表重力加速度，t就是物體下落所用到的時間。

註：重力加速度指的是地球表面物體受到地球引力的影響，在真空中下落的加速度，這是一個不變的速度，其標準約為9.8米/s∧2

剩下的一個就是t，也就是下落的時間。我們都知道，下落物體的起始高度越高，那麼下落的時間就越長，速度也就越快，落地時產生的動能就越大。因此，摔得也就越重。

根據動能公式計算出的結果為啥摔不死螞蟻？

其實從上述的邏輯來看的話，可以很輕鬆的摔死任何有機生物。螞蟻也不例外。但這裡被人們忽略掉了一個問題，那就是自由落體的公式與我們現實中所遇到的實際情況並不一樣。

剛才講到了，自由落體是一個物體在真空環境下的加速度。因為是真空，所以速度可以保持不變。但是螞蟻下落除了產生向下的力以外，還會受到空氣的阻力。我們經常看到一些模擬彗星撞擊地球或者其他行星撞擊的畫面，每當快要撞擊地球的時候都會產生一個長長的尾巴。那就物體在穿過大氣層時和空氣摩擦產生的阻力導致的燃燒。

螞蟻雖然不能到那麼高的高度下墜，但無可厚非的是，螞蟻在下墜的過程中也會遇到空氣的阻力，在它下墜的過程中，隨著速度的增加與空氣的摩擦和阻力也就越大。當兩者達到 一定平衡的時候，速度就不會再增加，而這個速度就被稱之為終端速度，不同的物體終端速度是不一樣的。人的終端速度大概50m/s，貓的大概25m/s，所以貓就不容易受傷。

螞蟻的終端速度僅為1.7m/s

經過科學家多次的科學實驗得出結論，螞蟻的終端速度僅有1.7m/s，這個速度相對於其他的物種而言已經是很慢了。雖然人以這個速度跌落到地面上後會很疼，但螞蟻為什麼沒事呢？這就需要提到我們文章開頭所講到的另一個數值，就是質量。按照剛才所說的，螞蟻僅有50毫克的質量和1.7m/s的終端速度來計算，一隻螞蟻落地時產生的動能僅有0.00007焦耳，這也就是為什麼螞蟻無論從多高的地方墜落，都不會受傷的原因。

另類的死法

如果一定要將一隻螞蟻置於死地的話，其實也有其他的辦法。因為螞蟻的壽命大概是在1個月左右，而它的終端速度僅有1.7m/s，如果將螞蟻放在足夠的高度，那麼一隻螞蟻可能在下落的過程中就「涼涼」了。原因有很多種，可能是因為沒有吃的餓死；沒有水渴死；也可能是在下墜的過程中被小鳥發現變成了它們的午餐等等。

結語

在浩瀚的宇宙中，有太多值得我們去探索的謎團。就像今天我們講到的，小到一隻螞蟻，大到宇宙浩瀚的蒼穹。人類雖然渺小，但我們卻擁有著無限的智慧。

我是宇宙科普檔案，我們下期見。[呲牙]

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  • 它是生活中常見的昆蟲,不會被摔死,卻因為下降時間太長而餓死
    但螞蟻的生命太過渺小，所以我們經常在影視劇中有這樣的對話：「除掉你就像捏死一隻螞蟻那樣簡單」。確實，螞蟻是在這個地球上無數個物種中相對弱小的一個族群。想要殺死一隻螞蟻，我想就連小朋友都會想出很多種方法。比如輕而易舉地踩死它，一巴掌拍死它，甚至一口吐沫淹死它。雖然從古至今螞蟻有這麼多種死法，但我們卻從未聽說摔死它。
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    如果從正在平流層巡航的飛機上掉下去一隻螞蟻，那麼螞蟻會摔死嗎？這是一個很有趣的問題，為了解決這個問題，我們從科學的角度分析一下。其實，這主要是一個物理學中的力學問題，讓我們討論一下螞蟻的受力情況。科學研究表明，物體的下落速度越快，它所受到的空氣阻力也就越大。此外，物體所受到的空氣阻力還與它的迎風面的大小有關。具體公式如下：總結起來就是 ，空氣阻力的大小與物體迎風面積成正比，與物體的速度平方成正比。可以看出，當物體的下落速度越快時，物體所受到的阻力也就越來越大。當物體所受到的重力和它所它受到的阻力保持平衡時，那麼物體就將保持勻速下降。
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