蚂蚁从飞机上摔落下来会发生什么后果
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。
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，对于人来说也是非死即残。如果从正在平流层巡航的飞机上掉下去一只蚂蚁，那么蚂蚁会摔死吗？
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的加速度按9.8米每平方秒算。
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。
地球表面的重力加速度平均为9.8米每平方秒，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米每平方秒，跟地表相差无几，那么我们按照9.8米每平方秒来处理即可。
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：
总结起来就是 ，空气阻力的大小与物体迎风面积成正比，与物体的速度平方成正比。可以看出，当物体的下落速度越快时，物体所受到的阻力也就越来越大。当物体所受到的重力和它所它受到的阻力保持平衡时，那么物体就将保持匀速下降。
蚂蚁的迎风面估计在20平方毫米左右，且身体不是流线型，下落时受到的阻力估计比雨滴所受到的阻力还要大一点。降落伞就是用的这个原理，通过增大迎风面，增加空气阻力，来减速。蚂蚁身体的平均密度也比较低，比水高一点，还会受到一定浮力影响，不过比较小。
云是由数不清楚的小水珠构成的，天上随便一片云就有几十上百吨，之所以不会掉下来，就是受到浮力及空气阻力等其它因素影响。
为什么蚂蚁不会被摔死？
综上所述，当蚂蚁达到一定速度时，它所受到的阻力就会与重力保持平衡，那么蚂蚁的速度就不会再继续增加了。不管是1万米还是1千米，蚂蚁最终落到地面时的速度都是一样的。
据估计，蚂蚁掉落时的平衡速度大约为10米每秒，也就是说蚂蚁从1万米的高空落到地面大约需要15分钟左右。由于蚂蚁的质量小，蚂蚁撞击地面时的动能仅为0.003焦耳左右，这么小的撞击能量对蚂蚁产生不了任何危害。
一只蚂蚁的平均体重通常不足0.05克，那么它所受到的重力影响也就很小。一只蚂蚁的质量按0.05克算，根据G=mg计算可知，一只蚂蚁大约受到0.00049牛的重力作用。
蚂蚁由于非常轻，在下落的时很快就能达到平衡点，速度也不会很快。据我估算，在1万米的高空，蚂蚁下落不到10米就能达到平衡。
蚂蚁的身体结构比较特殊，蚂蚁具有外骨骼和强韧的肌肉，可以搬起百倍于自重的物体，可以承受很大的冲击力，也就是说蚂蚁比人类更耐摔。
由此可见，最终蚂蚁到达地面时并不会被摔死。
蚂蚁虽然不会被摔死，但是大概率会死于其它原因
前面已经提到过，在1万米的高空，温度低至零下50摄氏度，蚂蚁将会被冻死；三分陆地七分海，平流层的风也比较大，蚂蚁很有可能会被风吹入海中淹死；受伤上升气流的影响，蚂蚁还有可能长时间在空中飘浮，最终饿死。
这只蚂蚁是不幸的，虽然摔不死，但最终还是会死。
单人飞行器靠什么掌握平衡和方向
苍蝇与宇宙飞船 令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。 苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来，苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。 每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。 仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。 这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理，还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。 从萤火虫到人工冷光 自从人类发明了电灯，生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光，其余大部分都以热能的形式浪费掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。那么，有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。 在自然界中，有许多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等，而且这些动物发出的光都不产生热，所以又被称为“冷光”。 在众多的发光动物中，萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都很柔和，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。因此，生物光是一种人类理想的光。 科学家研究发现，萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞，它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下，荧光素在细胞内水分的参与下，与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光，实质上是把化学能转变成光能的过程。 早在40年代，人们根据对萤火虫的研究，创造了日光灯，使人类的照明光源发生了很大变化。近年来，科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素，后来又分离出了荧光酶，接着，又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源，不会产生磁场，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。 现在，人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光，作为安全照明用。 电鱼与伏特电池 自然界中有许多生物都能产生电，仅仅是鱼类就有500余种 。人们将这些能放电的鱼，统称为“电鱼”。 各种电鱼放电的本领各不相同。放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏；非洲电鲶能产生350伏的电压；电鳗能产生500伏的电压，有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压，称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物。 电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究， 终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同，所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。电鳗的发电器呈棱形，位于尾部脊椎两侧的肌肉中；电鳐的发电器形似扁平的肾脏，排列在身体中线两侧，共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体，位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱，但由于电板很多，产生的电压就很大了。 电鱼这种非凡的本领，引起了人们极大的兴趣。19世纪初，意大利物理学家伏特，以电鱼发电器官为模型，设计出世界上最早的伏打电池。因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”。对电鱼的研究，还给人们这样的启示：如果能成功地模仿电鱼的发电器官，那么，船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。 水母的顺风耳 “燕子低飞行将雨，蝉鸣雨中天放晴。”生物的行为与天气的变化有一定关系。沿海渔民都知道，生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海，就预示着风暴即将来临。 水母，又叫海蜇，是一种古老的腔肠动物，早在5亿年前,它就漂浮在海洋里了。这种低等动物有预测风暴的本能，每当风暴来临前，它就游向大海避难去了。 原来，在蓝色的海洋上，由空气和波浪摩擦而产生的次声波 (频率为每秒8—13次)，总是风暴来临的前奏曲。这种次声波人耳无法听到，小小的水母却很敏感。仿生学家发现，水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄，柄上有个小球，球内有块小小的听石，当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时，听石就刺激球壁上的神经感受器，于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。 仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。把这种仪器安装在舰船的前甲板上，当接受到风暴的次声波时，可令旋转360°的喇叭自行停止旋转,它所指的方向，就是风暴前进的方向；指示器上的读数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。 -- 结构构件 对于构件，在截面面积相同的情况下，把材料尽可能放到远离中和轴的位置上，是有效的截面形状。有趣的是，在自然界许多动植物的组织中也体现了这个结论。例如：“疾风知劲草”，许多能承受狂风的植物的茎部是维管状结构，其截面是空心的。支持人承重和运动的骨骼，其截面上密实的骨质分布在四周，而柔软的骨髓充满内腔。在建筑结构中常被采用的空心楼板、箱形大梁、工形截面钣梁以及折板结构、空间薄壁结构等都是根据这条结论得来的。 -- 斑马 斑马生活在非洲大陆，外形与一般的马没有什么两样，它们身上的条纹是为适应生存环境而衍化出来的保护色。在所有斑马中，细斑马长得最大最美。它的肩高140-160厘米，耳朵又圆又大，条纹细密且多。斑马常与草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鸵鸟等共外，以抵御天敌。人类将斑马条纹应用到军事上是一个是很成功仿生学例子。鱼儿在水中有自由来去的本领，人们就模仿鱼类的形体造船，以木桨仿鳍。相传早在大禹时期，我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践，逐渐改成橹和舵，增加了船的动力，掌握了使船转弯的手段。这样，即使在波涛滚滚的江河中，人们也能让船只航行自如。 苍蝇的楫翅（又叫平衡棒）是“天然导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶。 苍蝇的眼睛是一种“复眼”，由30O0多只小眼组成，人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的，用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”，一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路，大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件，它的用途很多。 鸟类的翅膀具有许多特殊功能和结构，使得它们不仅善于飞行，而且会表演许多“特技”，这些特技还是目前人类的技术难以达到的。小小的蜂鸟是鸟中的“直升机”，它既可以垂直起落，又可以退着飞。在吮吸花蜜时，它不像蜜蜂那样停落在花上，而是悬停于空中。这是多么巧妙的飞行啊。制造具有蜂鸟飞行特性的垂直起落飞机，已经成为许多飞机设计师梦寐以求的愿望。 在企鹅的启示下，人们设计了一种新型汽车“企鹅牌极地越野汽车”。这种汽车用宽阔的底部贴在雪面上，用轮勺推动前进，这样不仅解决了极地运输问题，而且也可以在泥泞地带行驶。 苍蝇的眼睛，发明了蝇眼摄象机。 苍蝇的灵敏感知，发明了危险探测仪，用在危险工作场所 鹰的滑翔技巧，发明了滑翔机。 鸟类的留线造型，改变了飞机的外型，更符合空气动力学。 鸟类的骨头，改进了飞行器的骨架结构，更轻，强度更高。 蝙蝠和海豚的声波探测，发明了超声波雷达。 飞机靠雷达在夜间飞行是人们从蝙蝠身上受到的启示 仙人掌、蚂蚁，这些自然的事物随处可见，因此它们并不稀奇，但你可别小看它们。 你是否看过一群小小的蚂蚁，在墙壁爬动著？ 它们时时抬著像沙子一般小的食物，成群结队的走动。那细小的身材，生命十分柔弱，只要被人一压，它的一生，可能就这样结束。蚂蚁虽然渺小，但非常团结。一只蚂蚁找到食物，由於食物的体积太大，自己无法搬运，它便立刻回巢，通知夥伴，大家一起团结起来，就能成功了。我们也是一样，如果不能团结，像一盘散沙一样，一点力量都没有；如果能合作，在做人处世上就能屹立不摇。 仙人掌生活在沙漠地区，那里酷热无比，还有许多恶毒的猛兽，处境十分危险。但是仙人掌生活在那里许久，却不见它绝种，这是因为它为了适应险恶的环境，长出了尖锐的刺，使动物们无可奈何。这似乎告诉我们，必须克服困难，外在艰苦的环境，要靠自己坚强的毅力去解决。俗语说：「天下无难事，只怕有心人。」就是这个道理。 大自然中，给我们的启示实在太多了，只要用心体会，都能让我们对生命有更深一层的体认，像仙人掌、蚂蚁，不都是很好的例子吗？
