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自由落体时间公式(一只蚂蚁从10000米高空以自由落体的速度落下，会砸伤人吗？)

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发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

假如一只蚂蚁不小心跟随飞机飞到了万米的高空之上，又不小心从万米高空中以自由落体的速度落下，那么它会被摔死吗？

自由落体

提到蚂蚁从万米高空中落下，我们总会想到一个段子：一群博士生在群里讨论一滴雨滴从万米高空中，以自由落体速度落下，那么这滴雨滴能不能砸伤人，结果有人多嘴说了一句：你们没有淋过雨吗？然后就被移出群聊。

最开始这个段子讽刺的是博士们不懂生活常识，但后来才明白雨滴从万米高空中落下能否砸到人的一个重要条件：自由落体。

根据百科的解释，自由落体运动的含义是：物体开始下落时的速度，也就是初速度是0；物体下落过程中，除了受重力作用之外，不再受其他人额外外界的作用力；真空状态下，任何物体在相同高度做自由落体运动时，下落的时间都相同。

以蚂蚁为例，蚂蚁从万米高空坠落的自由落体速度公式为：

，其中g=9.8m/s^2，为了计算方便，这里写成：10m/s^2，通过计算得出蚂蚁同万米高空中坠落的速度约等于447m/s，比高铁的速度还要更快。较快的速度使得它们获得了势能，如果砸到了人，或许真的有可能砸伤对方。

既然蚂蚁以自由落体的速度落下会砸伤人，然而在现实中我们并没有见到这样的事情，这究竟是为什么呢？

这其实是因为蚂蚁在从万米高空落下时，还会受到空气阻力的干扰。在流体动力学中，有一个公式可以用来计算质量比较小的物体落下时的速度，这就是终端速度。

该公式为

，其中m代表着质量，g代表着重力加速度，也就是10m/s^2，Cd为阻力系数，P为物体落下时的空气密度，A为物体的投影面积。Vt代表着终端速度，也就是蚂蚁从万米高空中落下时的速度。

最终得到的结果是，蚂蚁落下来的速度非常低，和一二级别的风差不多，根本不会伤到人。

其实雨水和蚂蚁一样，它们的质量也非常小，在受到空气阻力时，它们还会因为和空气发生摩擦，以至于部分水分又重新被汽化，升入到天空中。并在天空上方重新凝结成小水珠，组成云朵，这也是为什么云朵中含有这么多的水，但却没有砸下来的原因。

能够形成降雨的云，大多是云层之中的雨滴直径足够大，能够在被完全汽化之前落到地球表面，形成降雨。

蚂蚁落下后，生还希望有多大？

尽管蚂蚁从万米高空中坠落到地表上时的速度不快，但蚂蚁生还的希望并不大。

首先是时间问题，由于蚂蚁重量轻，再加上地球的风力作用，会使得蚂蚁难以落到地面就又会被吹高或者吹跑。以至于长时间无法落到地球表面，从而导致死亡。

除此之外，地球上有四大洋，并且海洋面积辽阔，占据了地球总面积的70%左右，如果蚂蚁坠落到海洋之中，那么蚂蚁生还的希望将会更小。

除此之外，蚂蚁无法适应地球上任何气候，如果坠落到了它们的天敌聚集处，或者是沙漠、极地地区等，它们的生还的概率也非常小。

只有比较幸运地落在和自己原产地差不多的地方，蚂蚁才有可能在当地继续生存下去。

总结

大气之中有许多质量并不怎么大的微小物体，比如：粉尘，火山灰等，它们之所以没有坠落到地球表面，是因为它们在坠落时会受到空气摩擦力的影响，空气摩擦力能够起到减速的作用，从而使它们到达地球表面的速度不至于过快。

这也避免了地球上的生物经常被微小物体砸得头破血流，毕竟大气层中存在着很多微小的粉尘颗粒。

本文到此结束，希望对大家有所帮助呢。