Физик объяснил живучесть кошек при прыжке с высоты

- 28.10.2022 13:06
Физик объяснил живучесть кошек при прыжке с высоты

Американский физик построил модель, объяснившую выживаемость кошек при прыжке с высоты. Выяснилось, что этому способствует сопротивление воздуха, размер лап относительно тела, а также свойство кошачьих лап пружинить и поглощать энергию при столкновении с землей. В ходе исследований ни один кот не пострадал — ученый лишь провел несколько вычислений, опубликованных в журнале European Journal of Physics.

Как падают кошки?

Они обладают невероятной способностью всегда приземляться на лапы, что увлекало физиков еще со времен Максвелла. И подробное объяснение, как котам это удается, не нарушая законов сохранения момента импульса, заняло почти сто лет. Теперь же американский физик Джон Чалис (John H Challis) из Пенсильванского университета решил рассмотреть, как кошки умудряются выживать после падений с большой высоты. Ведь в то время как для человека падение со всей трехэтажной высоты может быть роковым, коты способны выжить и при падении с высоты 32 этажей. И в своей работе ученый пришел к выводу, что на столь поразительную живучесть кошек влияет не нрав, а сочетание уменьшения скорости приземления через аэродинамику, качества кошачьих лап и выносливость их костей.

Чтобы объяснить эту кошачью физику, ученый построил уравнения, описывающие скорость падающего падающего кота, амортизационные свойства кошачьих лап, а также возможную нагрузку на животное при приземлении. Чалис последовал примеру кота весом в 4,5 килограмма, который падал бы ровно лапами вниз под действием силы тяжести. Взяв из более ранних исследований значение коэффициента аэродинамического сопротивления и площади кота, ученый также вычислил значение силы аэродинамического сопротивления, которое будет переживать в полете животное. При падении кота будет останавливать сопротивление воздуха, поэтому его скорость при таких параметрах независимо от высоты не будет превышать 24,5 метра в секунду (но снизится ниже 10 этажа).

Зависимость скорости падения кота от высоты, с которой он падает (в этажах, каждый этаж — 3,5 метра). John Challis. Это влияние сопротивления воздуху помогает объяснить, почему есть сообщение о кошке, которая пережила падение с 32 этажа (автор исследования замечает, что большая высота падения хоть и возможна, но не рекомендуется). А дальше коту следует приземлиться.

Как выживает кот?

Когда кот приземляется, каждая его лапа ведет себя как пружина, чтобы смягчить падение. Фактически, кот – это четыре параллельных пружины-амортизатора. Поэтому Чалис взял подсчитанное ранее значение жесткости кошачьих лап и построил модель их «пружинения» при падении с высоты в 15,7 метра. Выяснилось, что независимо от поверхности — это была трава, бетон или абсолютно жесткая поверхность — кошка избегает удара о нее. Смоделированный кот приземлился и уже через 0,1 секунды после контакта с землей и «пригибанием» вернулся в вертикальное положение.

Последним параметром, который, по мнению Чалиса, влияет на живучесть кошек, является выносливость кошачьих костей. Он указал, что поскольку свойство кости сопротивляться приложенным нагрузкам зависит от площади ее поперечного сечения, так что нагрузки на скелетную систему масштабируются пропорционально массе. И так учёный приходит к выводу, что даже при одинаковой относительной нагрузке на кости кошек и, к примеру, людей, человеческие кости будут испытывать большую нагрузку. В своих уравнениях исследователь также рассматривал возможности падения с высоты людей — модели можно так же приспособить. Правда, судьба человека в этом случае несколько трагичнее.

Кстати, о падении людей мы тоже рассказывали. Физики построили модель безопасного ныряния в воду с высоты и пришли к выводу, что, например, для ныряния руками вперед максимально безопасная высота составляет 12 метров. Кошки таким, конечно, не занимаются. Но их способность к прыжкам помогла инженерам научить своего четвероногого робота так же приземляться ровно на ноги.


Ключові слова: как выживает кот при падении

Коментарі (0)
Додати свій коментарій:
*Ім'я:
E-mail:
*Коментарій:
Символів залишилося: із
Підтвердіть, що Ви людина 
Відповідь - одне слово на тій же мові, що й питання.
Відповідь на питання «скільки» - число
Нову загадку, будь-ласка

Другие новости:

Набір охочих долучитися до відновлення деокупованих територій триває На поточний момент, в кадровий резерв для державної служби на ДОТ
- 20.02.2024 11:33
Майже 20 тисяч молодят подали заявки на реєстрацію шлюбу через портал Дія Найбільше онлайн-заяв подали мешканці Києва,
- 19.02.2024 18:39
У Чернівецькому районі чоловік намагався підкупити поліцейських: розпочато розслідування 35-річний житель села Верхні Петрівці, щоб уникнути адміністративної
- 16.02.2024 12:22
Зелена карта: ціна та процес оформлення Зелена карта: ціна
- 16.02.2024 12:18
Українці зняли рекордну сумудепозитів за січень Згідно звіту Нацбанку, загальне зменшення обсягу депозитів резидентів
- 13.02.2024 14:34
Одним з пріоритетних завдань поліції Буковини залишається запобігання та протидія домашньому насильству Співробітники Управління превентивної діяльності ГУНП в Чернівецькій
- 13.02.2024 14:30
Сьогодні в Україні змінюються правила виїзду рейсових автобусів за кордон Масштабування системи "єЧерга" для автобусів є
- 12.02.2024 13:19
Як отримати громадянство Румунії: умови для оформлення в 2024 році Популярним варіантом для переїзду до Європейського Союзу, отримання всіх прав
- 12.02.2024 11:57
У Чернівецькій області поліцейські перекрили канал розповсюдження особливо небезпечних наркотиків Співробітники поліції вже повідомили про підозру буковинцю, який
- 09.02.2024 15:50
З полону звільнили ще 100 оборонців Сьогодні відбувся обмін військовополоненими, у
- 08.02.2024 16:49

Всі новини