یکی از شگفت انگیزترین نمونه های بقا در برابر سقوط از نظر علم فیزیک

اینکه یک مورچه بر اثر سقوط بمیرد تقریبا غیر ممکن است. مورچه ها به طور منحصر به فردی برای زنده ماندن از سقوط هایی که برای موجودات بزرگ تر مرگبار هستند، سازگار شده اند. دلیل آن، سبکی بسیار زیاد و اندازه کوچک آن هاست.

به دلیل نسبت کم جرم به سطحشان، این حشرات تقریبا بلافاصله به «سرعت نهایی» خود می رسند یعنی بیشترین سرعتی که در هنگام سقوط می توانند داشته باشند.

برای مثال، اگر یک مورچه از ارتفاع 30 متری سقوط کند، در کمی بیش از 3 ثانیه به این سرعت ثابت و ایمن می رسد. از آنجا که سرعت نهایی آن ها بسیار پایین است، با سرعتی بیشتر از یک نسیم ملایم به زمین برخورد نمی کنند، فارغ از اینکه از چه ارتفاعی سقوط کرده باشند.

برای مورچه این سرعت بسیار کم است، معمولا حدود 6.4 کیلومتر در ساعت. این عدد در مقایسه با انسان خیلی پایین است، چون سرعت نهایی انسان می تواند به حدود 190 کیلومتر در ساعت برسد.

این توانایی بقا به تعادل میان وزن مورچه و نیروی پسا یا درگ (مقاومت هوا) بستگی دارد. در حالی که وزن جسم تقریبا ثابت می‌ ماند، نیروی پسا با افزایش سرعت بیشتر می‌ شود تا جایی که با وزن برابر شود؛ در این نقطه، مورچه به سرعت نهایی می‌ رسد و ادامه‌ سقوطش با سرعتی ثابت انجام می‌ شود.

به دلیل اندازه‌ بسیار کوچک و نسبت بالای سطح به جرم، این تعادل برای مورچه خیلی سریع و در سرعتی پایین برقرار می‌ شود. همچنین، اگر مدت سقوط طولانی‌ تر باشد، مورچه زمان بیشتری دارد تا به این حالت پایدار برسد، بنابراین ادامه‌ مسیر سقوط با همان سرعت کم و نسبتا ایمن طی می‌ شود.

در نتیجه، با در نظر گرفتن فیزیک درگ، مورچه‌ ها سقوط‌ هایی را که برای موجودات بزرگ‌ تر می‌ تواند خطرناک باشد، به برخوردهایی با انرژی بسیار کم تبدیل می‌ کنند؛ نمونه‌ ای روشن از این‌ که چگونه قوانین فیزیک در مقیاس‌ های کوچک به نفع بقا عمل می‌ کنند.

علاوه بر فیزیک، بدن مورچه هم به این موضوع کمک می کند. بدن آن ها یک اسکلت خارجی سخت و سبک دارد که بیشتر از ماده ای به نام کیتین ساخته شده است. این ساختار مثل یک زره طبیعی عمل می کند و از اندام های داخلی محافظت می کند. همچنین بدن کوچک و نسبتا انعطاف پذیر آن ها می تواند انرژی برخورد را پخش کند و جلوی آسیب جدی را بگیرد.

منبع: عصر ایران