蚂蚁能搬动多重的东西?10多克``

Question

蚂蚁能搬动多重的东西?
10多克``

Answer 1

蚂蚁可以拖动比自身体重超过50倍重量的物体,如果单纯按照绝对比例来看,这就相当于一个体重100千克的人要扛起5吨重的东西,然而实际上我们并没有按照客观比例来考虑重力的特性,只是在面积而不是体积上进行的估算,譬如将一个立方体放大一倍,它的实际体积应增加八分之七,而不是我们认为的二分之一,这很容易理解,因为物体是立体的,体积的增加必然大于它某一面的面积.举个例子：一个边长2厘米的立方体,体积是2 X 2 X 2＝8立方厘米；如果边长是4厘米,则体积就是4 X 4 X 4＝32立方厘米；体积应该放大8倍.
按照这样的比例,如果按比例把蚂蚁的体积放大得跟人一样大,蚂蚁腿的体积增加肯定不如身体的体积增加的绝对重量大,（这是很容易理解的,因为身体的绝对值本来就比腿大.）它的腿就根本不足以支撑身体,恐怕它们连站起来的力气都没有了,更称不上是是世界上最有力量的动物了.按照重力的原理,重量越大就表明它受到的地球引力越大,这就是为什么跳蚤那样的小虫子可以跳得比自身高数百倍的道理,说明越是大的个体,要克服地球引力的力量就需要越大.小小的蚂蚁本身的质量（或者说体积和重量）都很小,受到的引力当然也很小,如果体积放大一倍,即使不是立方体,它的体积一定也要增加很多倍,身体受到的压力势必也要增加很多倍,而蚂蚁的细腿是小型昆虫对付引力很小状态下的一种特殊结构,如果随着身体体积的成倍,成千万倍的增加,身体的压力势必也要成千万倍的增加,从力学原理看,是不能应付的,这就是为什么大象、犀牛和河马要长着粗腿的原因.
所以说,蚂蚁能举起比自己体重重好几倍的重量还是因为它很小,如果把我们人类按比例缩小到蚂蚁那么大,我们也会是了不起的大力士.
还有一种解释：
蚂蚁为什么会有比自身大很多倍的力气?
蚂蚁是动物界的小动物,可是它有很大的力气.如果你称一下蚂蚁的体重和它所搬运物体的重量,你就会感到十分惊讶!它所举起的重量,竟超过它的体重差不多有100倍.世界上从来没有一个人能够举起超过他本身体重3倍的重量,从这个意义上说,蚂蚁的力气比人的力气大得多了.
这个大力士的力量是从哪里来的呢?
看来,这似乎是一个有趣的“谜”.科学家进行了大量实验研究后,终于揭穿了这个“谜”.原来,蚂蚁脚爪里的肌肉是一个效率非常高的“原动机”,比航空发动机的效率还要高好几倍,因此能产生相当大的力量.我们知道,任何一台发动机都需要有一定的燃料,如汽油、柴油、煤油或其他重油.但是,供给“肌肉发动机”的是一种特殊的燃料.这种“燃料”并不燃烧,却同样能够把潜藏的能量释放出来转变为机械能.不燃烧也就没有热损失,效率自然就大大提高.化学家们已经知道了这种特殊“燃料”的成分,它是一种十分复杂的磷的化合物.
这就是说,在蚂蚁的脚爪里,藏有几十亿台微妙的小电动机作为动力.
这个发现,激起了科学家们的一个强烈愿望——制造类似的“人造肌肉发动机”.
从发展前途来看,如果把蚂蚁脚爪那样有力而灵巧的自动设备用到技术上,那将会引起技术的根本变革,那时电梯、起重机和其他机器的面貌将焕然一新.
现在我们用的起重机一般也是靠电动机工作的,但是作功的效率比起蚂蚁来可差远了.为什么呢?因为火力发电要靠烧煤,使水变成蒸汽,蒸汽推动叶轮,带动发电机发电.这中间经过了将化学能变为热能,热能变成机械能,机械能变成电能这么几个过程.在这些过程中,燃烧所产生的热能,有一部分白白地跑掉了,有一部分因为要克服机械转动所产生的摩擦力而消耗掉了,所以这种发动机效率很低,只有30～40％.而蚂蚁“发动机”利用肌肉里的特殊“燃料”直接变成电能,损耗很少,所以效率很高.
人们从蚂蚁“发动机”中得到启发,制造出了一种将化学能直接变成电能的燃料电池.这种电池利用燃料进行氧化还原反应直接发电.它没有燃烧过程,所以效率很高,达到70～90％.