一只昆虫的力量有多大,昆虫能产生10000个大气压吗

时间:2023-11-14 22:39:02

【题】你能相信,10000个大气压的力量是由一只昆虫所产生的吗?

一只昆虫的力量有多大,昆虫能产生10000个大气压吗

【解】我们都知道昆虫很渺小,一只昆虫的力量的绝对值是很小的,所以很难想象它能够产生一万个大气压。但是,现实中确实存在着这样一类昆虫,一类甚至能产生更大压强的昆虫。

一只昆虫的力量有多大,昆虫能产生10000个大气压吗

就拿黄蜂来说,它们只要使用约1毫克的力,就可以将毒刺刺入猎物的身体中。但是,我们所有的精密仪器都无法精确地测出黄蜂毒刺的锋利程度,这种锋利度已经超过了我们所能观察到的程度。即使是所谓的微型外科仪器,与黄蜂刺相比也会显得钝得多。黄蜂刺上的图像即使通过最大倍数的显微镜观看,也看不出任何扁平的形状。图5为显微镜下山峰状的黄蜂尖刺,即使通过显微镜透视,我们能看到的形状还是类似于山峰状的。如果用显微镜去观察刀刃,我们会发现呈现出类似于锯齿或山峦的图案,如图所示。黄蜂刺因为其刺尖半径不超过0.000 01毫米,有可能会是自然界中最锋利的物体。这样它就像是一把打磨得相当锋利的剃刀。

一只昆虫的力量有多大,昆虫能产生10000个大气压吗

为了方便,我们把π看作是3,然后计算黄蜂使用0.001克力的受力面积,也就是半径是0.000 01毫米的圆面积的大小。面积等于

S=3×0.000 0012=0.000 000 000 003(平方厘米)

刺第一次作用在这个面积上的力的大小为0.001(克力)=0.000 001(千克力)。压强则等于

S=0.000 001/0.000 000 000 003≈330 000(工程大气压)

但是,在现实生活中事情可能不一定是这样的。因为被刺的生物在压力还未达到那么大时,就已经奄奄一息了。换言之,黄蜂只需要施加一点点力,而用不了1毫克的力就可以达到目的了,当然同时还取决于猎物的密度。