一個人從一百米的高空摔下來必死無疑,但一隻螞蟻如果從一百米掉下來會摔死嗎?

這是困擾本人多年的問題又苦於無法做實驗,遂無想法。當然一百米只是打個比方 關鍵就在於螞蟻從高空摔下來會不會摔死?為什麼?


不會。
還用那個巨人的比方,假如有個巨人身高是普通人的10倍,保持比例不變,那麼他的體積和體重就是普通人的1000倍。
但是他的骨頭截面積只有普通人的100倍,單位面積的受力就是普通人的10倍。
所以這個巨人根本站不起來,不然腿馬上就折斷了。

同樣道理,體形較小的動物,它們的「相對」強度就高得多。不但螞蟻摔不死,小老鼠從1000米高的地方摔下來也可能不死。
貓從幾十米高摔下來可能會死,但是如果更高,它有足夠的時間調整成合適的姿態,反而不容易摔死。詳細見鏈接:把貓從飛機上扔下了會摔死嗎? - 寵物飼養


不會,會餓死


不會,以螞蟻的體量很快就會達到速度上限,加上昆蟲堅固的外骨骼,死不了。下面有人幫你做了實驗。
視頻封面螞蟻無論從多高的地方落下都不會死? - 騰訊視頻視頻


在落體過程中,F= mg-f
我們暫且認為人和螞蟻是三軸(分別記為abc)橢球。a是身長,b是體寬,c是厚度。那麼m正比於abc,記為m=ρ 4π/3 abc
在低速下,f正比於迎風面積S和速度v。也就是f=k πab v
那麼F=ρ 4π/3 abc g - k πab v
那麼當速度最大,加速度為零,F=0。
那麼vt=(ρ 4/3 c g)/k。
那麼除去常數,vt就僅和ρ c k有關
關於ρ我沒有數據,但是感覺上應該都是略大於水,比重1.05左右。因此差距不大。
k跟氣體密度,氣動常數,雷諾數等有關……它們又跟氣體性質,物體表面形狀,光滑程度,層流、紊流等一大堆東西有關(事實上,也不是真正的f=kSv,我們只是取個方便)。但是對於這個問題,影響也不大。
所以問題就在於c!螞蟻厚度5mm左右,人的厚度15cm左右,差了30倍。
那麼二者的終端速度就差了30倍……

人以腹部朝地的姿勢(大字型)墜落,終端速度是55m/s左右,那麼螞蟻的終端速度就是1.8m/s左右……雖然可能還是挺快的,但是就沒那麼容易死蟲了……

(貌似螞蟻尺寸的物體,還有細絲狀的物體,比如螞蟻的六肢,阻力會比上面的計算更大一些,所以終端速度可能會更小,甚至小於1m/s。這就煩勞相關專業的前輩們指導、教正了)


有回答者已經給出正確答案,我就細緻點說下唄。
首先,高空下落不是自由落體,雖然有這樣那樣的奇怪效應,總的來說,主要起作用的就兩個力:重力和空氣阻力。其中重力是不變的,寫成G。空氣阻力簡單來說,正比於速度,寫成av(a是比例係數,v是速度,想到其他地方的給我去面壁)。
從零速度下落時,一開始空氣阻力很小,因為速度小,於是重力大於空氣阻力,所以一開始在加速。什麼時候加速到G=av了,受力平衡,你也就不加速了,一直到地面也是這個速度。當然我們默認高度足夠高,這個平衡肯定能達到了,所以落到地面的速度是G/a,和高度沒啥關係了。

現在來講講為啥螞蟻和人有區別了,第一,我們假設人和螞蟻密度差不多(實際上還是有點差距的,這個問題不大)大家的重力基本上是正比於身高的3次方。G=b*h^3,b是常數,h是身高。第二,空氣阻力這玩意和很多因素有關,不過簡單來看就是正比於速度和橫截面的,一根針垂直下落和降落傘下落就是極端的例子。(當然也可以用量綱簡單分析下,這裡就不說了),人和螞蟻的橫截面是正比於身高的平方的,總的來說,空氣阻力可以寫成f=c*h^2*v,c是常數。現在G=f的話,算下速度,v=b/c*h,前面bc是常數,也就是說自己越大(身高越高),落地速度越大,這個落地速度和你會不會摔死息息相關。另外,風能颳起螞蟻不能颳起人是一個道理。


你們說的不對,同樣的密度,差不多的形狀,在樣意的高度,落地時的速度是不一樣的,因為空氣阻力。人趴著落體速度達到200km時差不多阻力和重力就平衡了。而螞蟻達到平衡需要的速度更低。物體越小空氣會顯得越粘稠。舉個栗子,同樣的初速,同樣的角度,炮彈比子彈打的遠。


螞蟻不是摔下來,而是飄下來……


額...日本人不是已經做了一個實驗了嗎,B站里也有視頻,匿名用戶也貼了。
大致來講每個物體都會有一個掉落最高高度,超過這個高度,落地所受的衝擊力因為空氣阻力的緣故會和掉落最高高度相同。而螞蟻的最高高度是十厘米,也就是說從100米掉下來和從十厘米掉下來,落地的瞬時速度幾乎是相同的,自然受力情況也基本相同,簡單來說就是摔不死。

至於這個人為什麼會死,是因為人太脆了,如果人全身都被堅硬的骨骼所包裹,估計人也死不了吧。

10/22更新
很多人好像還是沒理解螞蟻為什麼不會死。螞蟻從10厘米處落下,相對於其身高而言,也類似於人從八層樓的高度摔下來。那為什麼螞蟻不會死呢,螞蟻又不像貓這種高等動物,會利用肢體動作削弱衝擊力,螞蟻掉下來就是直直地掉下來,背著地。
因為它的殼硬啊,很多人不理解殼硬是什麼意思。殼硬是相對於螞蟻的掉落最高高度而言的,相對於這個高度會產生的衝擊力,螞蟻的殼可謂是相當硬的了。而且硬也不是說就是一整塊像鐵一樣地堆在那裡,是有複雜的結構的,說什麼力會直接傳導到內臟上的,其實我本來是懶得解釋的,生物體有一百種方式可以把力分散到各個部分。
所以我說的,人全身被堅硬的骨骼所包裹,不是你們想的那種,哦表皮長一層外骨骼,像君麻呂一樣就行了的。
還有問螃蟹為什麼會摔死的,很簡單,螃蟹的殼不夠硬。


一個人跟一個螞蟻在100米 同時掉下去~ 那麼終端速度不是一樣的么?
因為一起到地的~


不會。
我曾經在電視上看到一個講關於小動物從高處掉下來會不會摔死的節目,裡面提到,小動物掉下來會不會摔死取決於落地時的速度,但物體在落下時因為重力會與隨速度上升而變大的風阻互相拮抗,最終風阻與重力達到平衡,便會達到一個恆定的速度,這個速度越小就越不容易摔死,而這個速度和動物受風面積、形狀和重量等等因素有關,貓從高處落下時會調整體態達到最大受風面積以及最佳落地姿勢,從而平安落地,而且越高越不會摔死。
至於螞蟻嘛,你可以抓一隻螞蟻和你一起從一個高度扔下去(當然得保證你在實驗有結果前不會先掛了),看看誰先落地不就明白了~亞里士多德還是伽俐略那幫人的實驗里木球和鐵球同時落地,說明了物體下落速度與質量無關,而如果出現特例——考慮風阻的話,很容易想到如果一個物體下落時比另一個物體慢,那麼只能是它的重力與風阻平衡了,即達到最大下落速度——我們回到螞蟻上,如果螞蟻后落地,而且落地後平安無事,那麼它不管從多高掉下來都不會有事了,因為在實驗中它以最大速度落地也平安無事。
這一切都是空氣的功勞!如果沒有空氣,那麼在足夠高的地方,無論是一隻螞蟻還是你自己還是貓或者隕石、小行星、上帝之杖,落到地上,結果只有一個——————

都會掛!


b站里不是有視頻么。。。


這難道不是高中物理題嗎。。。


誰說人從100米掉下會死的? 沒見過風口上的豬嗎?


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