【趣味物理】蚂蚁从飞机上掉下来会摔死吗?

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来自沈阳师范大学-张馨予发布于:2023-07-07 21:35:58
这是一个很有趣的问题,为了解决这个问题,我们从科学的角度分析一下。其实,这主要是一个物理学中的力学问题,让我们讨论一下蚂蚁的受力情况。首先,蚂蚁会受重力影响,做自由落体运动。在理想情况下,通过计算得知,只有重力作用下,蚂蚁从1万米的高空掉落到海平面位置大约需要45秒,最终的速度为441米每秒。如果蚂蚁真的以这么快的速度撞向地面,绝对就不行了。其次,蚂蚁还会受到空气阻力及浮力影响,上面只考虑了重力的影响,其实蚂蚁还会受到空气阻力及浮力的影响。地球表面被大气层罩着,大气密度及温度随着海拔的升高不断降低。地球海平面附近15摄氏度时的空气密度大约为1.2千克每立方米。而在1万米的高空,大气温度降至零下50摄氏度,空气的密度仅为0.4千克每立方米,仅为海平面附近空气密度的1/3。科学研究表明,物体的下落速度越快,它所受到的空气阻力也就越大。此外,物体所受到的空气阻力还与它的迎风面的大小有关。总结起来就是 ,空气阻力的大小与物体迎风面积成正比,与物体的速度平方成正比。可以看出,当物体的下落速度越快时,物体所受到的阻力也就越来越大。当物体所受到的重力和它所它受到的阻力保持平衡时,那么物体就将保持匀速下降。据估计,蚂蚁掉落时的平衡速度大约为10米每秒,也就是说蚂蚁从1万米的高空落到地面大约需要15分钟左右。蚂蚁由于非常轻,在下落的时很快就能达到平衡点,速度也不会很快。据我估算,在1万米的高空,蚂蚁下落不到10米就能达到平衡。蚂蚁的身体结构比较特殊,蚂蚁具有外骨骼和强韧的肌肉,可以搬起百倍于自重的物体,可以承受很大的冲击力,也就是说蚂蚁比人类更耐摔。由此可见,最终蚂蚁到达地面时并不会被摔死。蚂蚁虽然不会被摔死,但是大概率会死于其它原因前面已经提到过,在1万米的高空,温度低至零下50摄氏度,蚂蚁将会被冻死;三分陆地七分海,平流层的风也比较大,蚂蚁很有可能会被风吹入海中淹死;受伤上升气流的影响,蚂蚁还有可能长时间在空中飘浮,最终饿死。
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来自沈阳师范大学-禄海龙发布于:2023-07-08 01:40:49
这是一个很有趣的问题,为了解决这个问题,我们从科学的角度分析一下。其实,这主要是一个物理学中的力学问题,让我们讨论一下蚂蚁的受力情况。首先,蚂蚁会受重力影响,做自由落体运动。在理想情况下,通过计算得知,只有重力作用下,蚂蚁从1万米的高空掉落到海平面位置大约需要45秒,最终的速度为441米每
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来自沈阳师范大学-何璟麒发布于:2023-07-08 02:36:52
蚂蚁会受重力影响,做自由落体运动。在理想情况下,通过计算得知,只有重力作用下,蚂蚁从1万米的高空掉落到海平面位置大约需要45秒,最终的速度为441米每秒
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来自沈阳师范大学-高诗雯发布于:2023-07-08 05:58:20
总结起来就是 ,空气阻力的大小与物体迎风面积成正比,与物体的速度平方成正比。
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