为什么蚂蚁可以举起自身重量100-400倍的东西 _蚂蚁能举起自身体重多少

这是一个很有意思的话题。我们知道结构的承受能力与其尺寸基本上是成正比的，但是瘦小的蚂蚁却可以举起远大于自身重量的物体，这其中有什么力学原理呢？

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1、蚂蚁的有关数据蚂蚁是一种非常小的生物，它因为只能爬行而被科普人士认为是二维生物，这当然是一种科普说法。我们来看一下蚂蚁的身体构造：六条腿，两跟触须，一个大夹嘴，细长的身体，最后一个大尾巴。

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通常一只蚂蚁重约25-60mg，蚁王略重，可以有120mg 。按题主所说，高达400倍后，重物质量约16g（以蚂蚁40mg计）。但是，400倍其实也不是蚂蚁的极限，有研究（2014年的《生物力学》）指出：蚂蚁可以承受自身5000倍的质量。
2、蚂蚁的承力结构——脖子关节分析蚂蚁是一种外骨骼生物，主要的承力结构就是蚂蚁的外层了。蚂蚁的六条腿，其中后面4条腿是用来行走的，前面2条腿可以用来举物，它的大夹嘴也可以用来咬物。对于一些并不是很重的物体，蚂蚁可以用前爪举起，对于一些较重的物体，蚂蚁可以用嘴咬住。
上图是蚂蚁用嘴咬住重物的样子，受力图见右。用嘴巴咬住重物，蚂蚁的脖子将会受到较大的弯矩左右，为了降低这个弯矩，蚂蚁会抬起头，缩短重物重心与脖子的距离。此时，蚂蚁的关节起到了非常好的承力左右，特别是外骨骼。我们取蚂蚁脖子关节作为研究对象，图中蓝色圆形。蚂蚁头部及重物的力向下，红色箭头。为了平衡掉此力，关节处必须有对应的力，而且关节较细，距离矩心更接近，意味着关节处的力更大。但是由于外骨骼的存在，关节处的力对于此处的外骨骼是压力，并且能分散开来，这就降低了应力，提升了承载能力。
3、蚂蚁的承力结构——前爪分析当蚂蚁利用前爪举重的时候，我们可以看到前爪几乎是竖直方向的，这就大大降低了弯矩对关节的作用，使得前爪主要承受重力造成的向下的压力作用。下图为蚂蚁整体的受力图。
由于前爪举起，几乎是竖直方向，我们以前爪之一为对象，如下图。实际上，此时前爪就是一根受压的杆，强大的外骨骼承受了绝大部分载荷。
4、蚂蚁的外骨骼通过上述分析，我们知道蚂蚁的外骨骼非常重要，是蚂蚁能够承受巨大外力的关键。外骨骼的主要成分是几丁质和蛋白，这种外骨骼类似于人体的骨骼，具有较强的承载能力。由于蚂蚁实在太小，无法对蚂蚁的外骨骼进行力学测试，这也是一大遗憾。希望以后能有机会弥补。
5、总结蚂蚁的承载能力绝非400倍体重，而是高达5000倍。其优越的承载能力得益于蚂蚁的外骨骼的优越的力学性能。此外，蚂蚁举重，外骨骼基本承受的都是压力，更加提升了其承载能力。
蚂蚁为什么能举起比自身重几倍的物体非常感谢我的小伙伴“科学探索菌 ”对老郭的厚爱、信任和邀请。

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有很多数据和图片都视乎在证明蚂蚁能举起比自身重很多倍、上百倍甚至上千倍的东西。然而我们人类能举起自身体重三倍的物体就已经是极限了。于是我们会惊叹，蚂蚁是昆虫界的大力士。然而真相并不如此、真正的原因来源于简单的几何原理，尺度变化带来的机械性能不同。

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