螞蟻為什么能夠搬動比自己重N倍的物體呢?
螞蟻為什么能夠搬動比自己重N倍的物體呢?
語文人氣:657 ℃時間:2020-04-05 13:26:06
優(yōu)質(zhì)解答
這其中存在一個相對比例的問題.一只螞蟻的力氣再大,也舉不起一個0.25千克的蘋果.而你隨手拿起的蘋果的重量,以一個體重的人為例,僅僅相當(dāng)于于我們體重的1/400.將這個比例換算到螞蟻的世界里去.也許擁有這個重量的,只是螞蟻身上的一根體毛.螞蟻可以拖動比自身體重超過50倍重量的物體,如果單純按照絕對比例來看,這就相當(dāng)于一個體重100千克的人要扛起5噸重的東西,然而實際上我們并沒有按照客觀比例來考慮重力的特性,只是在面積而不是體積上進行的估算,譬如將一個立方體放大一倍,它的實際體積應(yīng)增加八分之七,而不是我們認(rèn)為的二分之一,這很容易理解,因為物體是立體的,體積的增加必然大于它某一面的面積.舉個例子:一個邊長2厘米的立方體,體積是2 X 2 X 2=8立方厘米;如果邊長是4厘米,則體積就是4 X 4 X 4=32立方厘米;體積應(yīng)該放大8倍.按照這樣的比例,如果按比例把螞蟻的體積放大得跟人一樣大,螞蟻腿的體積增加肯定不如身體的體積增加的絕對重量大,(這是很容易理解的,因為身體的絕對值本來就比腿大.)它的腿就根本不足以支撐身體,恐怕它們連站起來的力氣都沒有了,更稱不上是是世界上最有力量的動物了.按照重力的原理,重量越大就表明它受到的地球引力越大,這就是為什么跳蚤那樣的小蟲子可以跳得比自身高數(shù)百倍的道理,說明越是大的個體,要克服地球引力的力量就需要越大.小小的螞蟻本身的質(zhì)量(或者說體積和重量)都很小,受到的引力當(dāng)然也很小,如果體積放大一倍,即使不是立方體,它的體積一定也要增加很多倍,身體受到的壓力勢必也要增加很多倍,而螞蟻的細腿是小型昆蟲對付引力很小狀態(tài)下的一種特殊結(jié)構(gòu),如果隨著身體體積的成倍,成千萬倍的增加,身體的壓力勢必也要成千萬倍的增加,從力學(xué)原理看,是不能應(yīng)付的,這就是為什么大象、犀牛和河馬要長著粗腿的原因.所以說,螞蟻能舉起比自己體重重好幾倍的重量還是因為它很小,如果把我們?nèi)祟惏幢壤s小到螞蟻那么大,我們也會是了不起的大力士.
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