雨滴砸不死人,这是为什么呢?你可能觉得这是理所当然的,因为雨滴是水,水怎么可以砸死人呢?雨滴的确砸不死人,但并不是因为雨滴是水做的,而是因为它的速度不够。
从高处下落的物体会受到重力加速度的作用,物体下落的起始位置越高,那么坠落地面所需的时间就越长,在重力加速度的作用下,它的速度就越快,而速度越快,它拥有的动能就越大,最终坠落地面时的破坏力就越大。一般而言,雨云的云底高度通常在2500米左右,所以雨滴下落的起始高度绝对是够的,那么为什么最终坠落地面的雨滴速度并不快呢?因为单位质量下,物体的坠落速度并不会无限增大,因为物体在下落的过程中会受到一个向上的空气阻力,随着速度的增加,空气阻力会随之增大,最终阻力与重力加速度实现平衡,物体的下坠速度也就达到了最大,即便继续下坠,速度也不会继续增加,这个最终的速度就被称之为“终端速度”。
一个物体终端速度的大小与这个物体的质量成正比,质量越大,终端速度也就越大。
雨滴在最初下落的时候,质量并不大,但在下落的过程中会与周边的雨滴碰撞融合,质量和体积逐渐增大,但雨滴质量的增长也是有极限的,随着体积的增大,它们会在空气阻力的作用下变形、破裂,再次分裂为数个小体积的雨滴。
研究发现,雨滴在坠落地面时,直径通常不会超过6毫米,所以它的终端速度也不会超过10m/s,而这个速度是无法对人体造成伤害的。雨滴不会砸死人,并不是因为雨滴是水做的,而是因为它的速度不够,即便把雨滴换成同等大小的钢珠,以10m/s的速度砸在身上,同样也不会受伤。
雨滴的下落速度不够,蕴含的动能有限,无法对人体造成伤害,这很好理解,可是说雨滴连蚊子也砸不死,这就有点令人费解了。
蚊子为什么不会被雨滴砸死呢?是不是因为蚊子一看到下雨就都躲起来避雨了呢?并不是。在自然界,有很多动物会避雨,但蚊子不会,蚊子最喜欢的事情就是在雨中飞舞,这就是为什么雨后的蚊子特别多又特别活跃的原因了。
面对从天而降的雨滴,蚊子怎么还敢如此放肆起舞呢?要知道,对于蚊子而言,雨滴可是个大家伙。毫不夸张地来讲,雨滴的质量至少是蚊子的50倍以上,这就好比一个人面对着一个7000斤的大水球,如果真的有如此巨大的一个水球从天而降砸在脑袋上,绝对可以给人造成致命的伤害。
从身体结构上来讲,以几丁质支撑身体的蚊子远没有以骨骼为架构的人体来得结实,但面对超过自身50倍重量的大水滴却全然无惧,还能够飞舞嬉戏、全身而退,这其中到底蕴含着怎样的奥秘呢?
对于这个问题,不仅我们很感兴趣,科学家们更感兴趣,于是美国佐治亚理工学院的胡立德教授就使用高速摄像机对雨中飞舞的蚊子进行了观察。研究发现,对于雨滴而言,蚊子是一个不太容易命中的目标,如果把蚊子比喻为一个靶子的话,那么蚊子娇小的身躯就好比靶子的红心,而它的六条长腿就好比靶子的外圈,而雨滴通常很难击中红心,而是打在腿上。高速下坠的雨滴打在蚊子的腿上,马上就会把蚊子打翻,但蚊子和所有的昆虫兄弟一样,都是飞行的高手,被雨滴击中腿的蚊子会随之侧翻,让雨滴从身侧滑落,然后顺势恢复平衡,整个过程在百分之一秒内就可以完成。
正所谓常在河边走哪有不湿鞋,在雨中飞舞的蚊子偶尔也会被雨滴砸中身体,不过即便被雨滴砸中身躯,蚊子也不会因此而丧命,因为它的体重很轻,所以砸在身上的雨滴会直接将它包住。
蚊子被雨滴包住后会随着雨滴一同下落,但它们丝毫不会担心与雨滴一同落地而摔个粉身碎骨,由于蚊子体表长有防水的细毛,所以它们很快便能够从雨滴中钻出来,继续在雨中玩耍嬉戏。所以说,雨滴砸不死人,是因为雨滴自身的速度不够,而雨滴砸不死蚊子,则是因为蚊子自身足够强大。不过蚊子强大对于我们来说并不是一件好事,每到夏季的傍晚,特别是雨后的傍晚,如果想要出去散步,那就必须要做好让蚊子饱餐一顿的心理准备。