首页 百科知识 猫的惊人本领:安全着陆的奇趣物理

猫的惊人本领:安全着陆的奇趣物理

时间:2023-12-06 百科知识 版权反馈
【摘要】:猫“安全着陆”的本事猫有一个十分惊人的本领:从高处跌下时,不仅不会摔死,还能稳稳地落地。你看,猫刚跌下时,还是背脊朝下、四脚朝天,可就在它落地的一刹那,已经变成背向上、脚朝下了,再加上它那双有着厚厚肉垫的爪子和富有弹性的腰腿,当然就能稳稳地在地面“安全着陆”了。航天员在太空航行时,由于处于失重状态,身体会飘浮在空中。

猫的惊人本领:安全着陆的奇趣物理

猫“安全着陆”的本事

猫有一个十分惊人的本领:从高处跌下时,不仅不会摔死,还能稳稳地落地。它的绝技就是空中翻身。你看,猫刚跌下时,还是背脊朝下、四脚朝天,可就在它落地的一刹那,已经变成背向上、脚朝下了,再加上它那双有着厚厚肉垫的爪子和富有弹性的腰腿,当然就能稳稳地在地面“安全着陆”了。

早在19世纪末,就有一位物理学家对猫的空中翻身绝技产生了兴趣,他通过高速摄影拍下了猫的整个下落过程,发现猫在下落时仅用1/8秒就翻过身来了。我们知道,如果没有外力作用,原来不转动的物体是不会转动的。猫在开始下落时没有转动,在下落过程中又不受外力作用,它应该一直保持原来的姿势着地。那么,猫是怎样在空中完成翻身动作的呢?于是,有人把这完全归功于猫尾巴的功能。认为猫在下落过程中,快速地向一个方向甩动尾巴,由于力学中的角动量守恒原理,猫的身体就会朝另一个方向翻转。但是,通过计算人们发现,如果猫的空中翻身仅仅依靠尾巴的甩动,那猫的尾巴在1/8秒内至少要转上几十圈才行,这岂不是与飞机的螺旋桨一样了?(www.xing528.com)

于是,一些物理学家又忙碌起来,他们又是摄影又是录像,并且从理论上提出模型,用电脑进行计算。得出的结论是:猫在落下的过程中,是通过它的脊柱依次向各个方向弯曲来实施转体。当双手握住猫的四肢,将手松开时,猫的角动量等于零。猫在下落的过程中,尽管受到重力的作用,由于重力作用在质心上,因此外力矩为零,所以,猫在下落过程中的任一时刻,都要保持角动量等于零。当猫从高处落下时,猫会本能地旋转身体,这时,猫的尾巴伸展并且朝着相反方向甩动,以保持猫的总角动量为零。由于猫的脊柱比较灵活,它在旋转身体的时候,还可巧妙地使身体和四肢收缩、伸展,调节整个身体的质量分布,保持角动量为零,以达到转身的目的。

体操跳水比赛中,运动员要在腾空后短短几秒钟内,完成各种空翻加转体的高难度动作。虽然这些动作比猫翻身复杂得多,可道理却是大同小异。航天员在太空航行时,由于处于失重状态,身体会飘浮在空中。也必须学习猫空中翻身的绝技,用同样的办法来完成前进、后退、转身等一系列动作。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈