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『渝味物理』现在怎么样了？，那只从飞机上掉下去的蚂蚁

01一只无聊的蚂蚁
『渝味物理』现在怎么样了？，那只从飞机上掉下去的蚂蚁
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各位关注【喻味物理】的小伙伴们 ， 今天和大家交流一个有趣的话题 ， 故事得从杜甫的这首古诗讲起……
独酌
步履深林晚 ， 开樽独酌迟 。
仰蜂粘落絮 ， 行蚁上枯梨 。
薄劣惭真隐 ， 幽偏得自怡 。
本无轩冕意 ， 不是傲当时 。
抑郁的杜甫 ， 一个人到林子里喝闷酒 ， 无聊得看蜜蜂随着落絮一起掉在地上 ， 还死死不放 ， 倒仰着身子吸那里面的花蜜；看成群的蚂蚁排成行列往枯裂的梨树上爬……
憋屈苦逼一生的杜甫 。 虽说生长在盛世 ， 但科举失利、官场失意 。 在长安京漂十多年多年 ， 过的是仰人鼻息、低声下气的日子 ， 为了生存 ， 开始了流浪生活:从今日陕西——甘肃——四川——重庆——湖北——湖南 ， 最终得病 ， 死在湘江的船上 。
『渝味物理』现在怎么样了？，那只从飞机上掉下去的蚂蚁
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杜甫虽已离我们远去 ， 可他当年数过的这些蚂蚁 ， 却不断繁衍 ， 生生不息 。 在经过1200多年以后 ， 突然有一天 ， 一只骨骼惊奇、可以搬起百倍于自重物体的蚂蚁 ， 无聊的爬上了飞往帝都的飞机 ， 正当它准备吟诗一首“不畏浮云遮望眼、自缘身在最高层” ， 十分不幸的事情发生了、它从飞机上掉了下去……
02关于蚂蚁坠落的力学分析按照常识来说 ， 人如果从万米高空掉下去 ， 没有减速装置 ， 肯定得摔成渣了 。 即使是从10米高的地方掉下去 ， 也是非死即伤 。
除了起飞和降落 ， 现在的民用航空飞机一般都在平流层底部飞行 ， 飞行高度大约在8000~12000米之间 。 在平流层飞行 ， 飞机飞得比较稳、省油 ， 安全性也比较高 。
『渝味物理』现在怎么样了？，那只从飞机上掉下去的蚂蚁
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那么问题来了 ， 如果从正在平流层巡航的飞机上掉下去的那只蚂蚁 ， 会摔死吗？
这是一个很有趣的问题 ， 为了解决这个问题 ， 我们从科学的角度分析一下 。
其实 ， 这主要是一个物理学中的力学问题 ， 让我们讨论一下蚂蚁的受力情况 。
首先 ， 蚂蚁会受重力影响 ， 做自由落体运动
蚂蚁从万米高空掉下 ， 是受重力的影响 ， 那么它的初速度就看作0 ， 而蚂蚁从掉落那一刻起每秒钟的加速度按9.8米每秒算 。
天体表面的重力加速度是根据牛顿第二定律和万有引力定律推导出来的 。
『渝味物理』现在怎么样了？，那只从飞机上掉下去的蚂蚁
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地球表面的重力加速度平均为9.8米每二次方秒 ， 重力加速度随着海拔的升高逐渐变小 。 根据公式计算可知 ， 在1万米的高空 ， 蚂蚁所受到的重力加速度大约为9.78米每二次方秒 ， 跟地表相差无几 ， 那么我们按照9.8米每二次方秒来处理即可 。
『渝味物理』现在怎么样了？，那只从飞机上掉下去的蚂蚁
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在理想情况下 ， 蚂蚁下落时的速度随着时间的增长不断提高 ， 它们之间成正比关系 ， 蚂蚁在到达地表时速度将达到最大值 。 通过计算得知 ， 只有重力作用下 ， 蚂蚁从1万米的高空掉落到海平面位置大约需要45秒 ， 最终的速度为441米每秒 。 如果蚂蚁真的以这么快的速度撞向地面 ， 绝对死翘翘 。
其次 ， 蚂蚁还会受到空气阻力及浮力影响
上面只考虑了重力的影响 ， 其实蚂蚁还会受到空气阻力及浮力的影响 。
地球表面被大气层罩着 ， 大气密度及温度随着海拔的升高不断降低 。 地球海平面附近15摄氏度时的空气密度大约为1.2千克每立方米 。 而在1万米的高空 ， 大气温度降至零下50摄氏度 ， 空气的密度仅为0.4千克每立方米 ， 仅为海平面附近空气密度的1/3 。
科学研究表明 ， 物体的下落速度越快 ， 它所受到的空气阻力也就越大 。 此外 ， 物体所受到的空气阻力还与它的迎风面的大小有关 。 具体公式如下：


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