Физик объяснил живучесть кошек при прыжке с высоты
- 28.10.2022 13:06
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.
Коментарі (0)
Другие новости:
У iPhone 16 з'явиться швидка зарядка
Опунція: чим корисна і кому не можна
Симпатичний кактус, що складається з «коржиків» - це
- 23.07.2024 12:14
Стріляли в Ірину Фаріон: що відомо? Фото, новини
У Львові стався замах на колишнього депутата Верховної ради від партії «Свобода» та викладачку Ірину Фаріон, повідомила прес-секретар партії Христина Равлюк.
- 19.07.2024 21:51
Єврокомісія програла справу про прозорість контрактів на вакцини
Скаргу громадян та євродепутатів на відсутність прозорості у
- 18.07.2024 11:34
У Чернівцях поліцейські оперативно затримали місцевого жителя, який ножем поранив знайомого
Для з’ясування обставин на місці інциденту працювала слідчо-оперативна група
- 18.07.2024 10:45
За клопотанням слідчих буковинської поліції взято під варту рівнянина, підозрюваного в сприянні нелегального трансфера
Співробітники відділення поліції № 1 (м. Сокиряни) Дністровського РВП спільно з ...
- 15.07.2024 09:00
Кирило Буданов розповів про спроби замаху на президента Путіна
При цьому Пєсков зауважив, що загрози, які походять від київської влади, очевидні.
- 14.07.2024 11:05
Журналістка після замаху на Трампа назвала одну його дію дивною
Відомо, що після пострілів агенти служби безпеки спробували вивести
- 14.07.2024 11:01
У США замах на вбивство Дональда Трампа: стрілка ліквідовано
ФБР: стрілянина на мітингу Трампа розглядається як замах на нього
- 14.07.2024 10:52
М'ясо з кров'ю: чим корисно і кому не можна
Людина «приручила» вогонь понад 1,5 млн років тому, проте
- 12.07.2024 15:57
235.jpg "http://1568.cv.ua/")