人和跳蚤哪个跳跃能力强

时间:2023-11-17 04:59:01

一只身长只有几毫米的跳蚤,跳起来的高度为40厘米,比它身长的100倍还要多。对于这一点,很多人都觉得不可思议,并惊叹于跳蚤的跳跃能力。于是,就有人说:我们人类应该也能够跳到1.7×100 = 170米的高度呀,如 图 所示。

人和跳蚤哪个跳跃能力强

图 如果人跳得像跳蚤那样高。

为什么我们做不到这一点呢?从力学的角度分析,我们可以帮助自己找到原因。为方便讨论,我们假设人的身体和跳蚤具有相似的几何形状。如果跳蚤的重力为p,它跳到的高度是h,那么它跳起来的时候所做的功就是ph。如果用P表示人的重力,H表示人的跳跃高度(重心升高的高度),人跳起来的时候做的功就是PH。一般来说,我们的身长大概是跳蚤的300倍,我们的重力就是3003p,我们跳起来所做的功就是3003pH。这个值与跳蚤所做的功的关系是:

人和跳蚤哪个跳跃能力强

也就是说,在做功的能力上,我们是跳蚤的3003倍。所以,我们只要能使出跳蚤的3003倍的能力就可以了。那么,人真的能做出这么大的功来吗?已知:

人和跳蚤哪个跳跃能力强

把前面的表达式代入,可得:

人和跳蚤哪个跳跃能力强

可得:

H = h

所以,从跳跃能力上来说,只要人能够使自己的重心升高到和跳蚤跳起的高度相等的距离,也就是40厘米,就可以与它媲美了。显然,我们很容易就可以跳到这个高度。所以,在这一点上,我们并不比跳蚤差。

如果你觉得前面的分析并不能说明什么问题,那么请注意这样一个事实:跳蚤跳起40厘米高度的时候,对于它来说,它提升起来的重力是微不足道的,而我们在跳起这么高的时候,提升起来的重力是它的3003,也就是27000000倍。换句话说,如果2700万只跳蚤一起跳跃,它们提升起来的总重力才跟一个人差不多。所以,一个人跳跃的时候,相当于2700万只跳蚤组成的大军一起进行跳跃。这样再进行比较的话,就可以说:人比跳蚤厉害多了,因为人可以跳起的高度比40厘米大多了。

综上所述,读者应该已经理解,为什么尺寸越小的动物,它们相对的跳跃高度越大。如果我们将相同跳跃机能的各种动物与它们的身体大小进行比较,就可以得到下面的结果:

●老鼠跳起的高度是身长的5倍。

●跳鼠跳起的高度是身长的15倍。

●蚱蜢跳起的高度是身长的30倍。