Ученые раскрыли секрет приземления кошек на лапы

Ученым хорошо известны случаи падения кошек с огромных высот, и что удивительно, они часто не разбиваются и получают лишь незначительные повреждения или, в некоторых случаях, обходятся без них вообще. Этот феномен стал предметом интереса для ученых на протяжении многих лет, они стремились понять, каким образом домашние любимцы обладают такой удивительной способностью выживать после подобных падений. Однако, наибольшую загадку представляло то, что кошки всегда способны приземляться на лапы, минуя серьезные повреждения во время падения.

Об этом пишет Scientific American.

Как только в 1969 году ученым удалось разгадать эту тайну, она получила название "проблема падающей кошки". Оказалось, что во время падения верхняя и нижняя части тела животного вращаются в противоположных направлениях, что позволяет соблюдать закон сохранения момента импульса. Это уникальное поведение позволяет кошкам перевернуться в воздухе и безопасно приземлиться на лапы.

Происходит это благодаря законам классической механики, которые кошки используют с удивительной ловкостью. Когда кошка приближается к земле, она сжимает передние лапы к телу, тем самым уменьшая момент инерции. Аналогично фигуристам, верхняя часть тела кошки быстро вращается вокруг своей оси. При этом задние лапы создают противоположный эффект, вытягиваясь для увеличения момента инерции. Гибкий позвоночник играет ключевую роль в выполнении таких маневров.

Когда верхняя часть тела находится в правильном положении, голова располагается над землей, и животное вытягивает передние и задние лапы, чтобы приземлиться на них. Таким образом, кошки всегда выполняют приземление на все четыре лапы без нарушения физических законов. Тем не менее есть один интересный момент.

Согласно законам физики, чем выше высота, с которой падает объект, тем сильнее удар о поверхность. Однако, американские ученые уже в 80-х годах прошлого века обнаружили, что это правило не справедливо в отношении кошек. Исследования показали, что животные, выпадавшие с меньших высот, получали больше повреждений (а иногда и гибли), чем их сородичи, падавшие с гораздо большей высоты. Кошки, выпадавшие с 15-го этажа, совершали более мягкое приземление, чем те, что падали с 7-го. При этом казалось, что кошки не следуют законам физики. Но это не так.

Ученые объяснили, что хотя скорость кошки увеличивается в начале падения из-за силы тяжести, они не учитывают сопротивление воздуха, которое замедляет скорость. По словам физика Ретта Аллейна из Университета Юго-Восточной Луизианы, США, скорость кошки прекращает увеличиваться после некоторого момента из-за сильного сопротивления воздуха.

С помощью математических формул можно даже рассчитать примерную скорость падения кошки, учитывая ее вес, длину и ширину. Например, при весе 4 кг, длине 50 см и ширине 15 см конечная скорость животного составит около 32 км/с или чуть менее 120 км/час. По мнению Аллейна, такую скорость кошка может развить при падении с высоты в 100 метров. Исходя из многочисленных случаев, когда кошки не получали серьезных повреждений даже после падения с еще больших высот, ученые предполагают, что теоретически кошки и коты способны выжить после падения с любой высоты.

Ранее «Курсор» писал о том, почему кошкам нравится смотреть на человека.