虫のタフさって．．．

質問

思いつきの質問で失礼します。

例えば昆虫などって、高いところから落ちても何事もなかった
かのようにその後動き周りますよね。
例えそれが数十センチの高さだとしても、人間で例えると、とても無傷では
いられないような高さだと思うのですが、いったいなぜ無事なのでしょう。
実は、見た目では元気に動いていても、相当の傷を負っていたりするのでしょうか。
それとも、体の構造が違う(頑丈?)ため平気なのでしょうか。

くだらない質問ですが、どなたか分かる方教えてください。
よろしくお願いします。

回答No.1

sesame · ベストアンサー

まあ昆虫自体が丈夫だという理由もありますが、最大の理由はやはり「小さい」ってことでしょう。
地球上の物体にかかる重力加速度は、その大きさにかかわらず等しく g=0.98m/s です。
だから、1mの高さから飛び降りた人間も、1mの高さから落ちた昆虫も、地面に叩きつけられる速度は同じなんです。（空気抵抗は無視）
いっぽう人間と昆虫の質量は全然違いますから、衝突時の衝撃も桁違いになります。
（運動エネルギーは質量と速度の自乗の積に比例するので。T=1/2mv^2）
したがって、少々の高さから落ちた虫が平気なのは、虫がタフだからというより、その衝撃がほんとに（物理的に）大したことない、からなのです。

また、質量は身体の大きさ（長さ）の三乗に比例しますが、断面積は自乗に比例するので、概して小さな動物ほど（構造と組織が同じならば）幾何級数的に頑丈になります。
たとえば象と同じ大きさの昆虫がいたら、たちまち壊れてしまうでしょう。

それから、極端に高いところから落ちる場合は、さっきは無視した空気抵抗の影響が大きくなりますね。
落下する物体の終端速度は空気抵抗の大きさで決まります。
空気抵抗は質量と面積の比で決まりますから、小さい昆虫ほど終端速度は小さいです。
だから小さな昆虫はどんな高さから落ちても（運が悪くなければ）死なないのです。
これは雨や雪が降ってきても当たって死なないのと同じです。

お礼

物理学的な見方からも説明できるのですね。

>これは雨や雪が降ってきても当たって死なないのと同じです。
これも確かに不思議に思ってました。
詳細な説明ありがとうございました。

回答No.3

rei00

類似質問（「QNo.32670　アリを屋上から落としたら・・・」，↓）が過去にありましたのでご覧になってみて下さい。

　stomachman さんと siegmund さんの検討の結果，50 cm 以上の高さからアリを落としても，空気抵抗のため最終速度は 3 m/s（10 km/h）程度になるようです。ちなみに，大粒の雨は 10 m/s（時速 40 km 弱）程度だそうです。

参考URL：

http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=32670

お礼

参考URL拝見させていただきました。
それにしても凄いですね～。
あまりに専門的すぎて、頭の悪い私にはとてもついていけるレベルでは
ありませんでしたが、数式以外の点でいろいろ参考になりました。
どうもありがとうございました。
(同様な疑問を持ってた人が他にいたということが妙に嬉しかったですね～)

回答No.2

QuteBisha

単純に、地面と衝突するときの衝撃の強さで怪我の具合が変わるんだと思います。
人間が数十センチの高さから落下しても普通何もおきませんし、虫も大丈夫でしょう。
それから、人間が数十メートルの高さから落下すると大怪我をしてしまいます。虫の場合、数十メートルの高さから落下しても軽くてあまり大きな衝撃にならないのでこれも大丈夫です。
しかし、人間が数十メートルの高さから落下するのと同じ衝撃を受けるように虫を地面に激突させればそれなりの怪我をするのではないかと思われます。

お礼

レスどうもありがとうございました。
そもそも、人間と虫とで受ける衝撃が違うということにまったく気づいていなかったがために、こんなくだらない疑問をもってしまったようです。
すっきりしました!!