蚂蚁有几条腿正确答案(蚂蚁蚂蚁有几条腿)

蚂蚁这么弱小的生物,从桌子上摔下来为何却毫发无损?要知道蚂蚁在地上爬,高度也才一到两毫米,而桌子的高度是它的几百上千倍,不说它会摔死,好歹也会骨折吧?为何它从那么高的地方摔下来一点事都没有呢?

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这背后的奥秘就和平方立方定律有关,怎么听起来这么像数学定律,估计很多人开始脑袋发晕准备划走了。这一定律最早是由伽利略提出来的,大概讲的就是当一个物体变大时,其体积的增长要比表面积或横截面积的增长速度快。我们可以用对一个科幻电影的理性解释来回答这个问题。在20世纪五十年代的科幻电影中就有描述一些体积较小的动物,但受到核辐射的影响体型突然变得十分庞大,成为了一个怪物,比如一只细小的蜘蛛能变得和坦克一样大,变大的它们就到处追噬人类,暂且不说核辐射是否真能对它们产生影响,但体型和坦克一样大的蜘蛛还能行走自如,明显就和事实不相符。这和平方立方定律有什么关系呢?

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我们可以先从一个简单的立方体进行考察,假如我们将立方体的边长定为一个单元,那么立方体任何一面的面积是等于1×1也就是一平方单位,而体积就是1x1x1,听到这你可能忍不住吐槽,这不就是常人皆知的数学常识吗?我们不妨将这个立方体的边长扩大一倍,现在它每边的长度是2,每一面的面积就是4,而体积就是2的立方等于8,假如边长不是原来的两倍而是三倍,那么面积和体积分别是9和27。

当我们不断扩大,我们就会发现当一个物体的长度被放大N倍时,它的面积也会放大N的二次方这么多倍,体积则会放大N的三次方这么多倍,并且这种关系也不好受到物体形状的影响,不只是立方体,就连球体、金字塔、不规则体甚至是一只蜘蛛都遵循这个规则。若将蜘蛛的长度也扩大到一百倍,那么它的体积将是一百万倍,假设它的平均密度不变,它的体重也会增加到一百万倍,因此支撑起这一体重的八只蜘蛛脚也在扩大,然而每只脚的横截面积就是一万倍,我们能得出的结论就是以增加一万倍的承托面积来承受增加一百万倍的重量,这只蜘蛛就会被自己压垮。正是这个平方立方定律,才让蚂蚁“活下来”,这又该怎么解释呢?

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例如同样从天上掉下来,蚂蚁的终端速度要比人更小,终端速度指的就是物体在竖直下落时,当空气阻力和重力平衡最后匀速下落,这个速度只跟横截面积和质量有关,如果是同步增长,终端速度也是相同的,但大家都清楚质量等于体积乘以密度,体积增长要比面积快,因此蚂蚁的终端速度要比人小十倍到二十倍,人类举重最大大约是自身体重的三倍,而蚂蚁至少能举五十倍,这也和平方立方定律有关,体型越大质量也越大,那么脚底单位面积承受的重量也会越重,要是摔一下自然会摔得更惨。

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由于蚂蚁有着比人更低的终端速度,身体也会有更强的承受能力,我们摔到地面就算不死也会痛得难以忍受,蚂蚁却啥事也没有,要是恐龙摔在地下,岂不是更痛?平方立方定律也解释了为何在自然界中,我们寻找不到和大象体积相同的蚂蚁,或者像蚂蚁般细小的象形生物。你的观点又是什么呢?

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