这是一个简单又有趣的问题。因为蚂蚁在下落过程中会受到空气阻力,所以问题也就演变为:在空气阻力作用下,蚂蚁下落的时候会经历哪些过程?

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从力学角度分析,比如说一个足球,足球在下落的过程中会受到两个力的作用,分别是地球重力和空气阻力。其中重力是恒定不变的。而空气阻力会随着足球速度的变大而增加。

如此看来,从空中落下的物体大体上会经历两个过程。

第一,物体刚开始下落时,由于速度较慢,空气阻力就会很小,这时候重力比阻力更大,因此物体就会不断加速。

第二,物体在不断加速过程中,阻力会越来越大,而重力始终保持不变,所以最终阻力会与重力相等,两种力保持平衡,物体不再加速,开始匀速下降。

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也就是说,不管是什么物体,只要在空中与地面的距离足够高,最终都会以匀速下落,而且最终的速度都一样。

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比如说,蚂蚁从万米高空落下,与在两万米高空落下,最终的速度肯定一样。甚至可以这样说,即便是蚂蚁从十米高的地方落下,最终的速度也是一样的,与在万米高空落下的速度一样。

从物理学角度来讲,这就叫“最终速度”,也就是物体受到的重力与空气阻力平衡时的速度。

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物体受到的空气阻力大小与速度有关,但也与物体的形状有关,说白了就是物体的横截面积。很多人都跳过伞,降落伞的原理就是利用它超大的横截面制造出很大的空气阻力让我们平稳降落。

而且,物体受到的阻力与物体直径的平方成正比,举个例子,如果一个球的直径是1,受到的空气阻力是1,那么一个直径为2的球,受到的空气阻力就会达到4。

物体受到的重力与物体体积息息相关,具体来讲,如果物体直径为1受到的重力为1,那么当直径是2的时候,重力就不是4,而是8了。

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这说明,随着物体体积更大,就需要更快的速度才能让空气阻力与重力平衡。也就是说,理论上讲越大的物体,最终速度也会越大,小物体的最终速度更小。

有人可能会说天上漂浮的云朵都非常大,重量达几十吨,为什么仍旧能飘在空中,而不是以非常快的最终速度落下呢?

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我们看到的云朵实际上是由无数个小水珠组成的,水珠的体积非常小,所以最终速度也很小。而大气中随时存在空气对流,对流的力量就足以把小水珠拖起来,所以大部分时候小水珠是掉不下来的。只有小水珠不断凝聚成大水珠,才可能落到地面上,也就是降雨。

而蚂蚁的体积非常小,所以它的最终速度也会很低,几乎刚下落就达到最终速度了。这也是为什么蚂蚁在10米高的空中落下,与在万米高空落下不会有什么不同,两种情况的最终速度都是一样的,因为蚂蚁刚下落不一会就会达到最终速度。

所以,如果我们想知道蚂蚁从万米高空掉下来会不会摔死,只需要把蚂蚁从十米高的地方扔下来,看看能不能摔死就行了。

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显然是不可能摔死的,相信很多人小时候都有类似的经历,从高处把蚂蚁扔下来,蚂蚁仍旧毫发无损。

不过,以上只是单纯地以物理学角度来分析的,实际上由于高空的环境太复杂了,蚂蚁在达到最终速度后不可能一直以这个速度下落,空气对流甚至又会把蚂蚁拖起来,就像拖住小水珠那样,一直不让蚂蚁落下来。

这样的话,蚂蚁很可能永远落不到地面上,最终会被饿死。

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当然,万米高空的温度也很低,以蚂蚁的体格,估计很快就会被冻死,即使最终落到地面上,也早已经是一只死去的蚂蚁了。但无论如何,只要蚂蚁在落到地面之前能活着,肯定不会摔死!