Задача о падающей кошке

Еще в древности люди заметили, что кошки после падения всегда оказываются на четырех лапах, с какой бы высоты они ни падали. Чтобы объяснить это явление, ученым понадобились серьезные исследования. Сделать такие научные изыскания возможными помогла фотография. Еще в конце XIX века французский физиолог Марей запечатлел на фото падающих кошек в разные моменты падения, а затем предъявил снимки на заседании Академии наук. В частности, было доказано, что считавшийся ранее важным при падении хвост не играет никакой роли. Доказать, что кошки не рулят хвостом, помогли опыты с бесхвостыми животными.

После развенчания первого мифа было сделано предположение, что кошка отталкивается от рук человека, проводящего эксперимент, получая тем самым некий импульс, который и позволяет ей изменять положение тела в полете. Так делают спортсмены, прыгающие в воду с трамплина.

Однако и на этот раз фотографии стали инструментом для опровержения очередного мифа. Кошки прекрасно меняли положение тела и без импульса, когда их просто бросали. В начале XX века стало понятно, что делают они это благодаря активным действиям лап и всего туловища.

В начале падения кошки изменяют положение тела так, что передняя его часть оказывается повернута вправо. При этом они приближают передние конечности к голове, отводя одновременно задние как можно дальше. Задняя часть туловища кошки слегка отгибается в обратном направлении.

Получается, что кошка направляет переднюю часть тела к земле, отлично видя при этом, в какое место можно приземляться. Разведенные задние конечности позволят сбалансировать момент инерции передней и задней части тела.

Заканчивая падение, животное вытягивает передние конечности, тело больше не вращается. Задние лапы постепенно поворачиваются в конечную позицию, кошка принимает нужную для удачной посадки позу, выгибает спину и приземляется.

Кошка принимает нужную для удачной посадки позу, выгибает спину и приземляется

Ученые выяснили также, что если бросить кошку солдатиком, она не сможет проделать все эти манипуляции и не приземлится на все лапы.Более совершенная техника фотографии позволила изучить падение кошки более детально. Так, исследователь из США Макдональд в 1960 году снимал кошку со скоростью 1500 снимков в секунду и определил скорость падения кошки с высоты не более 20 см – 0,1 секунда. Если бросить животное вверх, то оно будет держаться лапами кверху, пока не достигнет пика, и только потом начнет переворачиваться. .

Трехнедельные котята уже успешно владеют техникой приземления на 4 лапы

Ученые исследовали также, как на падение кошки влияют органы чувств. Если завязать кошке глаза, то она будет не так активна в полете. Отсутствие слуха не мешает животному падать, как обычно. Слепая кошка выглядит достаточно неловко при падении, а подброшенная после кручения на центрифуге, кошка путает верх и низ и приземляется на спину.

Другой вопрос, волновавший людей, – как кошкам удается не разбиться, падая с большой высоты? Ответ прост: вес кошки намного меньше веса человека, и при аэродинамическом сопротивлении животное падает со скоростью 15-18 м/с. Для сравнения: человек, прыгающий с парашютом, достигает скорости в 50 м/с. Не нужно также забывать, что мышцы кошки гораздо более сильные по отношению к ее весу, чем мышцы человека.

Люди пытались повторить кошачьи движения и падать так же. Одним из таких экспериментаторов стал прыгун с вышки и олимпийский призер Б. Фелпс. Выяснилось, что на те движения, на которые кошка тратит 0,12 секунды, тренированному спортсмену необходимо 0,3 секунды. Фелпсу удалось повторить разворот в воздухе после подбрасывания животом вверх, но никто из неподготовленных лиц больше сделать этого не смог.

Источник: http://planeta.moy.su/