500多年前牛顿发现了万有引力定律,万有引力定律认为,宇宙中一切有质量的物体都存在引力,而且引力的大小与物体的质量成正比,也就是说质量越大的物体引力就越强,根据这个定律,其实人也是有引力的,平时吸附在人身体上的羽毛、树叶、棉花等就是很好的证明,还有男女之间相互吸引其实也有一部分引力的功劳,尽管这部分引力影响很小很小,但是它是客观存在的 。
牛顿发现了万有引力定律
由于人类这种物体的质量实在太小,因此存在的引力无法感受到,要想感到到物体的引力,必须只有星球级的物体才可以,比如月球、地球,在这些星球上我们就能够非常明显的感受到引力的存在,如何感受这些星球引力的大小呢?就是在这些星球上向上抛一些物体,相同高度落到地面快的星球引力就相对较强,月球由于比地球小很多,因此它的引力只有地球上的六分之一,如果从100米高度抛一个篮球下来,地球落到地面需要的时间为5-6秒,但是在月球上需要30-36秒才可以落到月球表面 。
月球和地球都有引力,月球引力是地球引力的六分之一
地球由于存在强大的引力,因此不管向空中抛什么物体,这些物体最终都会落到地面,同时一些动物从高空掉下来被摔死, 也是因为地球引力在起作用,不过也不是全部动物从高空中掉下来都会摔死,如果是一个人从10000米高空掉下来那必死无疑,但是如果是一只蚂蚁从10000米高空掉下来,它不一定会被摔死,为什么呢?
蚂蚁的体重只有30毫克,是人体体重的200万分之一
那都是因为地球大气层在起作用,我们知道地球包裹着一层厚厚的大气层,这层大气层包虽然它看不见摸不着,但是它可以对一些物体产生明显的阻力,大气层阻力对一些质量比较重的物体做自由落体运动时影响很大,比如人体、铁球、篮球、石头等,由于大气层阻力影响不大,所以这些物体只要大小相差不是很悬殊,几乎可以从相同高度以自由落体运动同时到达地面,伽利略自由落体实验(也叫做比萨斜塔实验)已经证明了这个结论 。
人体自由落体运动
不过大气层阻力对一些质量很轻的物质就起到非常明显的作用,比如羽毛、蒲公英、树叶、蚂蚁等,把一个铁球和一根羽毛同时从100米高处自由落体掉下来,最先掉到地面肯定是铁球,而羽毛很久才落到地面,大家都是做自由落体运动,按理说不受质量和体积影响,为什么铁球会先落地呢?就是因为羽毛受到空气阻力,所以它最终落地速度比铁球最终落地速度要小很多,但是如果把铁球和羽毛放在一个真空环境中实验,由于没有了空气阻力,它们的落地时间就相同了 。
大气层具有阻力
同样的道理,一个人从10000米高空自由落体掉下来肯定被摔死,因为人体的质量很大,一个成年人的平均体重为60千克,而一只蚂蚁体重只有30毫克, 人体的重量是蚂蚁重量的200万倍,因此人体做自由落体运动时受到地球阻力不明显,但是体重只有30毫克的蚂蚁受到大气阻力的影响就很大,有人计算过,一个人从10000米高空做自由落体运动掉下来,他的最终速度(准备着地的速度)高达171米/秒,这样的速度不把人摔死都能够把人摔瘫痪了,而蚂蚁呢?蚂蚁由于受到空气阻力非常明显,因此在计算它的最终速度的时候,需要引入空气阻力方程(F=(1/2)CρSV)计算它的最终速度,加入空气阻力方程后,蚂蚁最终速度大大降低,竟然只有1.8米/秒,就相当于从一个人的高度摔下来,从这个高度摔下来人都没事, 更不用说身体更轻的蚂蚁,所以一只从10000米掉下来,理论上不会摔死 。
蚂蚁从10000米高空掉下来不会摔死,但是可能被冷死
当然理论上蚂蚁从10000米高空掉下来不会摔死,但如果需要考虑其他因素,比如缺氧、低温等因素,蚂蚁从10000米高空掉下来也会死掉,为什么呢?因为10000米高空氧气非常稀薄,而且温度很低,蚂蚁刚从飞机或者其他运载工作出来就已经被冻死了,所以蚂蚁从10000米高空掉下来到底会不会死,需要看情况,如果理想状态下,排除缺氧冻死这些因素,蚂蚁不会死;如果都考虑进去,蚂蚁有可能会冻死、窒息死甚至饿死等,最终都逃不过一死的结局,但是不管怎么死,都不可能是被摔死的 。
雨滴掉下来动能很小,不会砸伤人
如果理解了蚂蚁从10000米高空掉下来不会摔死,也可以很好理解一滴雨水从10000米高空掉下来为什么不会砸死人了,因为有空气阻力的存在,雨滴和其他质量比较重的物体做的不是纯粹的自由落体运动,而是“掺假”了的自由落体运动,而空气阻力就是“掺假”原料,有了空气阻力,雨滴到达地面或者人身上的最终速度不大,因此不可能砸伤人更不会砸死人,除了这个原因,还有一个重要原因就是雨滴不是坚硬的物体,它砸到人的时候雨滴会变形,这个时候由于雨滴在人体的作用力变长而力量被削弱了,所以下雨对人体不会有任何伤害,当然如果下的是冰雹,人肯定会被砸伤甚至有生命危险 。
【为什么蚂蚁从高处落下不会摔死 蚂蚁在高空中掉落会不会摔死】
推荐阅读
- 民政局复婚需要什么材料
- 4岁儿童鼻炎怎么办
- 手机怎么取消360屏保
- 本人姓吴,求一个带诗词典故的名字
- 得了痔疮应该注意什么
- 描写秋天荷花的诗句有哪些?
- 精灵宝可梦怎么画
- 最后一个字是有的成语有哪些
- 学什么培养高情商孩子