猫下落时翻身的力学原理？
问答 81
-
篱笆墙下影子 贡献 评论
惯性原理。
猫是利用了自身质量的惯性来翻身。脊椎肌肉活动的扭转力偶先作用于前腿,因为前腿缩短并贴近脖子,所以有一个很小的惯性运动。
11个月前 0条评论 -
lilinbaby 贡献 评论
自由下落猫转体的问题是经典力学中的一个有趣的问题，平常观察就可以发现猫这种动物从高处下落时总是四肢着地，避免自己受到太大损伤。十九世纪八十年代法国科学家马雷用摄影技术仔细验证了这一点，但是要解释这种现象却非常困难，争论却从未停止过。
刚开始的时候科学家们认为猫是通过快速转动尾巴来保证在转动中角动量守恒，也就是说先通过首尾反方向转动：如果头部顺时针转动则尾部逆时针转动使得竖直方向角动量为零。因为在这个过程中转轴不可能完全保持竖直，此时猫借助尾巴的甩动来做出调整，使得水平方向的角动量也守恒。因此判断猫下落时前肢会先着地。这个理论还是具有极强的逻辑性和演绎性的，毕竟直升飞机的原理也是如此：直升机如果只有旋翼，则由于竖直方向角动量守恒机身就要不停地打转；因此直升机还需要垂直旋翼转动的尾桨，才能够保持机身的稳定。
但是实验学家给这种理论打了一个响亮的耳光：1960年英国生理学家麦克唐纳用去除尾巴的猫做实验，发现猫即使没有尾巴也同样能够完成空中转体。这就使得物理学家陷入了困惑。后来两位医生提出了一种新的观点，他们认为猫在下落的时候躯干并不是伸直的，否则不可能使得它在空中转体。因此猫首先会让自己首尾弯成“U”型，这对于身体柔软的它们来说并不是难事，然后前半身相对后半身做圆锥运动，这样就能够保证角动量守恒。这个说法在1969年得到了斯坦福大学的科学家凯恩的理论计算验证。他把两个圆柱体用球铰连接作为猫的模型，通过数值计算，表明在满足角动量守恒的情况下两个圆柱的转动和猫自由下落能够基本吻合。因此，目前这种解释比较流行。
11个月前 0条评论
