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        為什么昆蟲從高處落下摔不死呢?

        2019-12-30 09:39:49
        學(xué)生導(dǎo)報·東方少年 2019年25期
        關(guān)鍵詞:次方空氣阻力昆蟲

        要回答這個問題,我們首先要知道,墜落的受傷來自于速度的凈值,而不依賴于身體尺寸和墜落高度的比例。等比例地放大速度,或者是放大墜落的高度是不合理的。

        其次昆蟲實際上比我們想象的堅固得多。我們知道,物質(zhì)的密度是近似恒定的,那么昆蟲的質(zhì)量就與它自身尺寸的3次方成反比。而重力都會作用到材料的橫截面上去,橫截面是反比于尺寸的2次方的。也就是說,假設(shè)把人類縮小一百倍,實際上人類身體的堅固程度要擴(kuò)大100倍。這也恰恰是限制地球上物種尺寸的因素。

        另外一個因素是空氣阻力,在低速區(qū)域時,空氣阻力近似正比于迎風(fēng)面面積也就是正比于尺度的2次方,而重量正比于尺度的3次方。所以對于尺度為人類一百分之一的昆蟲來說,空氣阻力對它們的效果很強(qiáng),它們的墜落效果等價于把人類在一百倍空氣阻力中墜落的效果。

        對于大部分昆蟲,還有一種因素,它們大部分都有很強(qiáng)的身體強(qiáng)度。它們的身體結(jié)構(gòu)和材質(zhì)實際上是相當(dāng)抗揍的。這是次要的原因。

        因此,在這三個因素的共同作用下,墜落對昆蟲來說威脅不大。

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