Warum stirbt eine Ameise nicht, wenn sie aus zb. 1 m Höhe herunterfällt?

Question

Es kann ja nicht einfach Luftwiderstand sein. Wir sind größer, haben mehr Masse, haben aber auch mehr Luftwiderstand, trotzdem sterbe ich wohl, wenn ich aus 100m herunterfalle.

Answer 1

Naja... zunächst einmal fällt die Ameise auch nur 1 m!

Klar, wir sind größer und schwerer usw... aber der Vergleich mit dem 100m-Sturz eines Menschen hinkt. Die Schwerkraft hat nur diesen 1m, um die Ameise zu beschleunigen - und daher ist auch die Aufprallgeschwindigkeit der Ameise nach 1m ähnlich der, die Du nach einem 1m-Sturz hast (im Vakuum wären die Geschwindigkeiten identisch, in der Atmosphäre dürfte der Unterschied vorhanden aber minimal sein) . Daß dieser eine Meter hundert oder mehr Körperlängen der Ameise entspricht, ist für die Fallbeschleunigung unerheblich...

Wahrscheinlich würde die Ameise auch Stürze unbeschadet überstehen, bei denen Du Dir (und ich mir ;-) ) alle Gräten brichst... Warum? Weil sie kleiner ist.

Das klingt zunächst einmal paradox, da die Ameise doch zerbrechlicher ist als wir...
Aber das Problem mit dem Sturzschaden ist gewissermaßen eine Frage des beim Aufprall auftretenden Drucks.
Die Kraft, mit der ein Körper auf den Boden aufprallt, ist abhängig von seiner Masse - und somit vom Volumen. Aber beim Aufprall drückt diese Kraft auf die Aufprallfläche. Je mehr sich die Kraft auf dieser Fläche verteilt, desto geringer ist der entstehende Schaden.

In der Praxis findet man dieses Phänomen oft bei Kleinkindern, die Stürze nicht selten unbeschadet - oder mit ein paar Schrammen - überstehen, bei denen ein Erwachsener sich mehrere Brüche geholt hätte - einmal die Treppe abwärts im schnellsten Tempo beilspielsweise.

Angenommen - bei vergleichbaren Proportionen - ein Erwachsener ist zweimal so hoch wie ein Kind, dann hätte er ca. das 8fache Volumen, also das 8fache Gewicht. Die Fläche, mit der er aufprallt, ist 4mal so groß wie die des Kindes. Dann ist die Flächenbelastung beim Aufprall 8/4 also doppelt so groß.

Wenn Du dann weiterblickst zu noch kleineren Sturzanwärtern, stellst Du fest, daß diese noch höhere Stürze problemlos überstehen - Katzen beispielsweise.

Von daher überrascht es mich nicht, wenn Ameisen Stürze gut wegstecken... ;-)

Answer 2

Ein Gewicht kann ein Gegenstand sein, der durch seine Masse eine bestimmte Aufgabe erfüllt (Gegengewicht, Briefbeschwerer, Wiegegewicht, …). Physikalisch bezeichnet das Gewicht (oder besser die Gewichtskraft) eines Objekts seine nach unten gerichtete Anziehungskraft durch die Gravitation. Gemessen wird das Gewicht in der Einheit Newton (N), also einer Einheit der Kraft.

Die Gewichtskraft eines Objektes ist das Produkt seiner schweren Masse m mit der am Ort herrschenden, zum Erdmittelpunkt gerichteten Schwerebeschleunigung :
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Da auf der Erde der Betrag der Schwerebeschleunigung g an jedem Ort (fast¹) identisch ist, wird umgangssprachlich die Masse eines Körpers oft fälschlicherweise als sein Gewicht bezeichnet.

Um diesen – im Alltag harmlosen – Widerspruch zu beseitigen, wurde 1960 im SI-System die alte Krafteinheit Kilopond durch das Newton ersetzt (1 kp = 9,80665 N). Obwohl viele Waagen (z. B. Federwaagen) genaugenommen gar nicht die Masse eines Körpers, sondern seine Gewichtskraft messen, sind sie aber dennoch nach (Kilo)gramm skaliert. Dies ist auch gerechtfertigt, weil die Schwerebeschleunigung an allen Orten auf der Erde näherungsweise als konstant betrachtet werden kann und bekannt ist. Somit „rechnet“ eine Federwaage das gemessene Gewicht intern in die angezeigte Masse um.

Die Schwerebeschleunigung beispielsweise auf dem Mond ist geringer als auf der Erde (ca. 1/6 der Schwerebeschleunigung auf der Erde). Dies bedeutet, dass ein Körper, der zuvor auf der Erde gewogen wurde, auf dem Mond zwar nach wie vor dieselbe Masse hat, seine Gewichtskraft jedoch dort geringer ist.

Während die Masse eines Körpers (gemessen in Gramm oder Kilogramm) also unabhängig vom Aufenthaltsort immer konstant ist, variiert sein Gewicht (seine Gewichtskraft, gemessen in Newton) je nach seiner Position. So hat zum Beispiel ein 100 kg schwerer Körper auch auf dem Mond die Masse 100 kg. Dagegen beträgt das Gewicht dieses Körpers auf der Erde zwischen ca. 978 und 983 N (je nach Aufenthaltsort) und auf dem Mond lediglich ungefähr ein 1/6 der Gewichtskraft auf der Erde.


¹) Die Schwerkraft ändert sich tatsächlich im Erdschwerefeld um bis zu 0,5 % (am Äquator im Mittel 9,7803 m/s², an den Polen 9,8322 m/s², z.B. durch die Zentrifugalkraft, die Abplattung der Erde bzw. durch Gebirge und dem daraus resultierenden Vertikalgradienten von -3,05*10^-3 m/s² pro km).

Answer 3

es gibt zwei gründe dafür:

1. ist die gefährlichkeit eines sturzes abhängig von der geschwindigkeit des Aufpralls. nach einem Meter ist die geschwindigkeit nicht allzu hoch.

2. das tier ist sehr leicht und die aussenhaut (chitinpanzer) sehr stabil im verhältnis zum gewicht. So werden beim Aufprall die auftretenden kräfte auf den gesamten chitinpanzer verteilt und somit absorbiert.

fazit: für eine ameise ist ein meter wie für uns ein meter. meist nicht gefährlich! die erdbeschleunigung ist die gleiche 9,81 m/sek2...

trotzdem sind szenarien denkbar, bei denen die ameise stirbt. fester untergrund ,zb beton vorausgesetzt, könnte bei ungünstigem fall der chitinpanzer reissen.

Answer 4

die ameise hat ihr skelett aussen (chitinpanzer).
ihr eigengewicht ist so gering, dass sie einen sturz unbeschadet überlebt. ausserdem ist sie so leicht, und das medium, durch das sie fällt (luft), so dicht, dass sie sehr langsam fällt - eher schwebt.

Answer 5

Würde sagen, da die Ameise zu leicht ist und der Luftwiderstand zu groß! sie fällt also ganz sanft

Answer 6

Ameisen sind robust gebaut. Sie könne ein vielfaches von ihrem Körpergewicht tragen und deshalb hält ihr Körper einiges aus. Zu dem... Eine Ameise ist sehr leicht und hat deshalb ein geringes Aufprallgewicht.

Answer 7

Wahrscheinlich sind sie in Relation zur Körpergröße viel leichter als wir. Zudem spielt der Körperbau eine Rolle, denke ich. Aber auf ne genaue Erklärung bin ich ebenfalls gespannt.

Answer 8

Ich glaub es liegt am Gewicht du schlägst halt härter auf.

Aua!

Answer 9

loool interessante frage. vielleicht sind sie einfach viel härter zu nehmen als wir. wir könnten nehmlich auch nicht das 6 fache von unserem körbergewicht rumschleppen.