蚂蚁身体的几何因素,成就了它一出场就是伟大的大力士!( 二 )


蚂蚁身体的几何因素,成就了它一出场就是伟大的大力士!
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既然如此 , 为什么蚂蚁可以举起比自己重100倍的物体而人不能呢?这简单地是由于蚂蚁的身体小 。 如果把蚂蚁原样放大到人的尺寸 , 肌肉构造不变 , 蚂蚁就举不起比自己重100倍的物体了 。 反过来 , 如果把人缩小到蚂蚁那么大 , 身体构造不变 , 人一样会变成大力士 。
蚂蚁身体的几何因素,成就了它一出场就是伟大的大力士!
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蚂蚁身体的几何因素,成就了它一出场就是伟大的大力士!】这是因为物体的尺寸变化时 , 长度呈线性变化 , 面积按平方变化 , 而体积按立方变化 。 比如同样形状的物体 , 长度缩小10倍时 , 面积会缩小100倍 , 而体积会缩小1000倍 。 对于小的动物来说 , 同样比例的物体 , 重量就要轻得多 。 假设人的身长为1.7米 , 蚂蚁的身长为6毫米(蚂蚁一般是5毫米左右) , 蚂蚁的身长是人的250分之一 。 再假设蚂蚁的身体结构和人一样 , 那么蚂蚁腿部肌肉的横切面的面积就会是人的62500分之一(250分之一的平方) , 而体重是人的15 , 625 , 000分之一(250分之一的立方) 。 假设人的体重是60公斤 , 蚂蚁的体重就应该是3.84毫克(可现实蚂蚁体重25到60毫克 , 你说它能不举起那么重的物体吗) 。 那反过来思考 , 由于蚂蚁腿肌的横切面是人的62500分之一 , 而肌肉的力量大约和横切面成正比 , 而人一般可以举起相当于自己体重的重量 , 理论上蚂蚁可以举起人体重62500分之一的重量 , 那就是960毫克 , 是蚂蚁体重的250倍 。 所以蚂蚁用相对比较细的腿 , 就可以举起比自己重100倍的物体 。 这就可以解释为什么许多昆虫如蚂蚁和蚊子可以有比较细的腿 。