為什麼雨滴砸不死蚊子?

2020-11-24 騰訊網

小小的蚊子，其實是太極高手。

在下雨天，蚊子會不會被雨滴砸死？

畢竟，對體積微小的蚊子來說，一滴雨滴的重量可以達到蚊子體重的50倍之多。在蚊子眼中，我們口中的毛毛雨，不下於一輛甲殼蟲汽車從天而降。

在討論這個問題之前，我們先了解一下最基本的物理知識。

我們都知道，讓一輛重型卡車停止運動，要比讓一輛同樣速度的小汽車停下來更加困難。我們一般用卡車比汽車具有更多的動量來描述這個事實。動量是運動的慣性，定義為物體質量和速度的乘積。

動量 = 質量 X 速度

從定義式可以看到，如果運動物體的質量大或者速度大，或者是兩個量都大的話，它就會具有更大的動量。

卡車比同樣速度運動的小汽車具有更大的質量，所以具有更大的動量。所以，如果我們開車，儘量不要走在大卡車的前面，因為它確實很難迅速停下來。

如果運動物體的動量發生改變，這可能是它的速度、質量發生了改變，也可以是兩者都發生改變，而在生活中，物體的質量在運動的過程中，一般情況是不變的，那麼動量變化就是它的速度發生了改變。

根據我們所知道的物理知識，變速運動的物體會有加速度。那麼，是什麼因素使他產生了加速度呢？答案是力的作用。你對物體的作用力越大，它獲得的加速度也越大。不過，速度變化不僅和加速度有關，還和時間有關，力和作用時間對動量的變化都很重要，兩者的乘積被稱為衝量。

衝量 = 力 X 時間

施加在物體上的衝量越大，物體的動量變化也就越大。精確的關係是衝量等於動量的變化。這樣的話，為了增加物體的動量，明智的做法是應該使用最大的力，作用儘可能長的時間。

而在減少物體動量的時候，如果減少動量相同的情況下，作用越長，受到的力就越小。所以，拳擊手戴上手套，易碎物品運輸時會使用泡沫箱進行緩衝，目的都是為了延長作用時間，減少衝擊力。

現在，我們回到這個問題：下雨天，蚊子會不會被雨滴砸死？

網上一直流傳著一個笑話，是雨滴能不能把人砸傷，或者砸死的問題。我們知道，雨滴在空氣中下落，並不是一個自由落體的過程，它會受到空氣阻力的作用，而且阻力的大小和速度有關，速度越大，阻力越大，直到重力與阻力平衡，雨滴就有一個達到降落的末速度，不會出現很高速度的雨滴。

而且，自然界的雨滴一般都很小，質量不大。擊打在人身上時，動量變化不會產生過大的衝擊力，所以，真的不必提心弔膽地面對下雨天。

不過，對體積微小的蚊子，質量是它體重50倍的雨滴，會不會把它砸死呢？

美國喬治亞理工學院胡立德教授的研究小組發現，若是雨滴擊中蚊子時，蚊子棲息於無法移動的地面上，雨滴的動量將瞬間減小為0，這時施加在蚊子身上的衝擊力等同於蚊子體重一萬倍，足以致命。

但是，當蚊子在空中被雨滴擊中時，蚊子並不抵抗雨滴，而是與雨滴融為一體，先順應雨滴的趨勢與之一同下落，隨之迅速側向微調與雨滴分離，並恢復飛行。

由於蚊子的重量微不可計，又延長了與雨滴作用的時間，在與雨水碰撞的過程中，雨滴的動量幾乎沒有改變，蚊子受到的衝擊力就減小為自重的50到300倍，這是蚊子所能承受的。這就像是以柔克剛，達到四兩撥千斤的效果。小小的蚊子，還個個是太極高手呢。

下次，如果有人突然向你衝過來，為了減小衝撞的力量，你知道該怎麼做了嗎？

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