【宇宙探秘】物理角度分析，蚂蚁从万米高空掉下会摔死吗？

我们先说一个简单的问题：在考虑空气阻力的情况下，一个物体从空中掉落下来会经历哪几个过程？

比如说我们拿一个足球来举例，这个足球会受到两个力的作用：重力和阻力。重力来源于足球本身，这个力是恒定的；阻力来自于空气阻力，这个力的大小在图中已经给出了，就是Fd。

空气阻力到底有多大，各位不用太关心，只要知道一点：物体在空气中的运动速度越快，那么空气阻力就越大。

开车上过高速的朋友肯定有类似的经验，到了高速上之后车速如果太高了就会很耗油，这就是因为车速太高、空气阻力太大导致的（当然了，车速低因为发动机不在最佳工作状态，所以耗油也大）。

所以一个从空中下落的物体会经历两个过程：

第一个过程，物体速度不快，这个时候重力大于空气阻力，物体会处于不断加速的状态之中，直到物体速度很高、阻力等于重力为止（如下图的A-B-C过程）；

第二个过程，因为空气阻力已经等于重力了，所以物体保持匀速运动（如下图的C-D过程），速度不会再增加了。

换句话说，只要高度足够高，物体最后都会保持匀速下落，而且速度都是一样的。蚂蚁从一万米的高空掉下来和从两万米的高空掉下来，最后落地的速度一样。甚至于，蚂蚁从一万米的高空掉下来跟从10米的树上掉下来，最后落地的速度也一样。

这个最后稳定的速度，就叫做“最终速度”。在这个速度下，空气阻力等于重力。

然后我们再说蚂蚁下落的问题。

刚刚说了，一个物体的受到的阻力大小会跟物体的运动速度有关，但是这个阻力的大小同样还会跟物体的横截面积有关——比如说降落伞的原理就是造出来一张横截面巨大的物体来制造极大的空气阻力。

所以一个相同形状的物体——比如说一个球体，它收到的阻力会伴随着直径的平方增长——假如直径是1的时候，小球受到的阻力是1，那么直径是2的时候，小球受到的阻力就是4了。

而物体的重力跟物体的什么属性有关呢？答案就是物体的体积。再拿小球举例子，假如直径是1的时候，小球受到的重力是1，那么直径是2的时候，小球受到的重力就是8了。

可能有眼尖的朋友一下子就看出来了——同样是小球变大了一倍，重力变成了8，阻力却只是变成了4，这一大一小，会不会引起什么变化呢？

对的，问题的关键就在这里。如果小球逐渐变大，那么小球需要更高的速度才能够使空气阻力等于重力，也就是说，小球越大，最终速度越大；小球越小，最终速度越小。

举个例子：云很重，有的云可能几十万公斤重，为什么还能够飘在空中？这就是因为云实际上都是由细小的小水珠构成的，这些水珠太小了，可能自由落体的最终速度只有零点几毫米每秒钟，空气的热对流就足够“托起”这些小水珠了，所以云才不会掉下来。

然后我们回答蚂蚁这个问题上来，蚂蚁体积小，所以最终速度非常低。

蚂蚁体积太小了，而且本身密度也不高，这就导致蚂蚁在自由落体的时候最终速度非常低，而且只要自由落体那么一小会儿就可以达到最终速度，所以蚂蚁坠落到地面的速度很低，同时蚂蚁无论是从1万米高空掉下来，还是从10米高的树上掉下来，掉到地上的速度实际上是一样的。

所以你只需要把蚂蚁从高处扔下来看看它会不会死就知道它从万米高空掉下来会不会死了。

当然了，高空的环境是复杂的，比如说蚂蚁可能会被冻死（高空温度很低）；比如说碰上不好的天气把蚂蚁吹到海洋里淹死，都有可能，但是蚂蚁几乎不可能被摔死。

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