這是一個有趣的問題，分析它需要用到物理學原理，其中還有一些空氣動力學的公式與計算。如果你對公式不感興趣，這沒關係，你只需要知道結論就好啦！

我忍不住要先劇透一下結局：這隻可憐的螞蟻會死掉，但它不是摔死的。

如果螞蟻掉下飛機

為什麼呢？

螞蟻是一種頑強的生物

最早的螞蟻標本是在一塊緬甸琥珀中發現的，科學家們測定它已經有9900萬年的歷史。根據推算，早在1.68億年前，螞蟻就已經在地球上出現，到今天地球上除了南極洲和一些極寒孤島之外，可以說到處都有各種螞蟻存在。螞蟻的種類超過1200種，總數以千萬億計，平均每個人至少可以分到100萬以上的螞蟻。

螞蟻有一副堅硬的外骨胳

既然螞蟻有這麼多，犧牲一隻也無妨，所以我們還是先抓一隻螞蟻坐上飛機來做這個實驗吧。

這隻參與實驗的螞蟻很普通，它大約2毫米長，25毫克重。由於身披一層堅硬的外骨胳，螞蟻可以舉起比自己重幾十倍的物體並拖到窩裡去，所以說它是個名符其實的大力士。也正因為有這一身盔甲，螞蟻不怕摔，要是不小心從樹枝上跌落下來，它頂多也就是撣撣灰塵然後該幹嘛幹嘛。

螞蟻很小

自由落體？

每當說起什麼東西從高處下落，有些人就會很自然地想起自由落體運動，因為重力加速度g是一定的，他們會將高度h代入公式算出時間t，和落地時的末速度v。

對於高中生來說這很容易，不是麼？

幸運的是這樣的生搬硬套大錯特錯，不然雨點掉下來也能把人砸暈。

地球表面包裹著稠密的大氣，我們生活在空氣中，你揮揮手就能感覺到它。空氣是流體，它對在其中執行的一切物體都存在阻力。

這很重要。

當我們鬆開一個籃球，它的下落基本符合自由落體公式，這是因為籃球很重，短距離內空氣阻力對它的影響不明顯。如果你扔的是一根羽毛，或者將籃球從摩天大樓頂上丟下來，就能很容易觀察到空氣在發揮阻礙作用。這時候就不能再用自由落體公式，而需要引入空氣阻力方程。

姿勢決定速度

講到這裡你應該明白了，咱們的小螞蟻從天上掉下來時並不是做自由落體運動，因為存在空氣阻力，螞蟻的身板兒太小，它下降的速度實際要慢得多。

到底有多慢呢？這需要通過計算。

在講螞蟻之前，我們先來說說人。因為從天上跳下來的事兒螞蟻不常幹，倒是人類經常這麼玩。沒錯，我講的不是跳樓，而是跳傘。

無論是傘兵還是花樣跳傘運動員，他們最擅長乾的事就是從飛機上跳下來。每一個跳傘者都明白，在這個過程中姿勢決定速度。如果你想更快到達地面就大頭朝下；若想有更多的時間呆在空中，就需要張開四肢面向大地（背對著也行），這樣你的投影面積（上面公式中的A）達到最大值，空氣阻力（F-air）更大，你下落的速度也就更慢。

跳傘運動員的姿勢

其實這個動作不只有人知道，小貓也會做這個動作。當貓從空中跌落時，它會翻轉身體舒展四肢，使自己的面積足夠大，以獲得更多的空氣阻力。

這或許就是貓有“九條命”的真正原因吧，它更懂物理和飛行技巧。

小貓舒展身體以增大空氣阻力

螞蟻下落的速度有多快？

當舒展四肢下落時，跳傘運動員可以在不開傘的情況下將下落速度保持在50~60米/秒，而小貓的最終速度大約為27米/秒，比人要慢得多。

什麼是最終速度？它是由空氣阻力造成的，在阻力作用下，物體不會一直加速，它最後會以一個相對固定的速度勻速下降。在達到最終速度時，你在空中的感覺就像是趴在一張舒適的空氣墊子上。這意味著你受到的重力Fg與空氣阻力Fd相等。

螞蟻在空中的簡單受力情況

因為 Fg = mg

Fd的值符合上面的空氣阻力方程： Fd 就是 Fair

所以最終速度：

經過計算，螞蟻下落的最終速度v大約只有1.8米/秒。

事實上螞蟻在開始下落的幾十釐米距離內就可以達到最終速度，並且如此慢的下落速度對於包裹著堅硬盔甲的螞蟻來說，它落到地面的衝擊力實在算不了什麼，因此螞蟻不會受到任何傷害。

但是且慢

在1萬米的高空還有一個惡劣的因素我們必須要考慮，那就是這裡的溫度。

古人云“高處不勝寒”，離開地面越遠，受到的地面熱輻射越少，溫度也越低。一般來說在萬米高空的氣溫往往低至零下50℃，這對於螞蟻來說無疑是致命的。也就是說，你在地面迎接的是一隻死螞蟻，它不是摔死的，而是一出機艙就被凍死了。

可憐的螞蟻！

總結：

我們通過一隻螞蟻從萬米高空的下落過程了解到空氣阻力對於下落物體的作用。

在自由落體過程中，物體的品質和體積並不會影響下落速度，一噸重的鐵球與一克重的羽毛下降速度是相同的。一旦有空氣阻力的加入，這些要素就必須加以考慮了。

空氣對下落物體存在一個向上的拖曳力，拖曳力的大小與物體的投影面積相關；當空氣阻力與物體重力相當時，物體就不會再加速，而是以一個相對穩定的速度向下運動，這個速度被稱為最終速度（終極速度）。

某種物體掉落的速度曲線示意圖

螞蟻的最終下降速度大約是1.8米/秒，以這個速度砸向地面對於螞蟻來說完全不會構成傷害，但它會被萬米高空的超低溫度凍死。

如果我們將這隻螞蟻從摩天大樓上扔下來，它會安然無恙，空氣阻力和身上的盔甲為其提供保護，落地之後它會跟什麼事都沒發生過一樣，繼續逍遙自在地活著。