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跳蚤能跳1米多高,是它自身重量的1千倍,人为什么跳不过3米?
体积,表面积,定律跳蚤能跳1米多高,是它自身重量的1千倍,人为什么跳不过3米?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
跳蚤能跳1米多高,是它自身重量的1千倍,人为什么跳不过3米?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答这个问题之前,我们需要了解一个定律,叫平方立方定律(square-cube law)
什么是平方立方定律呢,意思就是说,如果两个相似的物体A和B,B的长度放大L倍,则B的表面积会增大L²倍,体积会增长L³倍。这个定律在生物科学领域用处非常广泛,证明也很简单,这里就不赘述了
假设这里有两个完全一样的苹果(即密度一样)A和B,那么如果苹果A的直径增大L倍时,质量也会增大L³倍(密度公式:ρ=m/V,可以通过这个来算)
知道了这个,我们还要知道一个东西:强度。强度可以这样理解,一个物质能够承受的最大的力,翻译过来就是:木头和砖头+水泥都可以盖房子,但是木头永远达不到台北101大楼的高度,人也是有强度的
如果跳蚤的体长是0.1cm,宽为0.1cm,高忽略不计,当长方体来计算体积,质量0.3g,那么密度就是30g/cm³(粗略计算),人的密度仅仅1g/cm³,中间的差距是非常大
人能够直立行走,很大一部分是靠的自己的骨头。但是支撑骨头能承受多大的强度,靠的是表面积,而不是体积。前面说过,表面积的增长是随平方变化的,而体积增大是随立方变化的(可以参考一下指数爆炸)。跳蚤到人,体积增大几千倍,而骨头却达不到对应比例的质量,故达不到这么大的支撑力,一旦跳太高,轻则骨折,重则殒命
回答于 2019-09-11 08:43:50
再能跳也没人高,这也就是它叫跳蚤的原因!
回答于 2019-09-11 08:43:50
质量和高度你是怎么换算的?求教???
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