Bir kedi yüksekten düşerken neden her zaman yere dokunur? Birisi bunun için bir fizik kitabı yazdı
Bilim adamları, Schrödinger'in kedisinden fizikçi Jack Hetheringtonun Chester adlı bir Siyam kedisiyle birlikte yazdığı makaleye, fizikçi Greg Gburun kısa süre önce yayınlanan Düşen Kedigiller ve Temel Fizik'e kadar, kedilerin cazibesinden kaçamazlar. " Düşen Kedi ve Temel Fizik. Kediler, fizik, matematik, sinirbilim ve hatta uzay araştırmalarındaki zor problemler için önemli bir giriş noktası sağlar.
Greg Gburun kitabı ilginç bir konuyu araştırıyor: Bir kedi yüksekten düşerken neden her zaman dört ayak üzerine inebilir? Bu bir "Düşen kedi problemidir" (Düşen kedi problemi).
| Düşen kedi sorunu (Kaynak: Fine Art American)
Fizik hakkında biraz bilgi sahibi olan biri, bir kedinin havada dönmesi için dayanak noktası olmadığını düşünecektir, peki açısal momentumun korunumunu bozmadan dönüşü nasıl gerçekleştirebilir?
Şimdiye kadar, bu fenomeni açıklayabilecek en az dört farklı hipotez var: Bir kedinin, düşerken dönmesi için bir çift pençeyi kasıldığı "çevir ve dön" modeli ve "düşen figür patencisi" hipotezi , Kedi, açısal momentumunu gerektiği gibi ayarlamak için pençelerini kasılır veya esnetir; "bükme ve döndürme" hipotezi, kedi eğilir ve ardından bel çevresi ile ayrılan iki vücut parçasını ters çevirir; son tip "pervane kuyruğu", yani kedi yapabilir Havada dönmek için kuyruğu kullanın.
Kedi yetiştiren insanlar, bir kedi düştüğünde kuyruğunun ve vücudunun zıt yönlerde döndüğünü gözlemlemiş olmalı, bu nedenle kuyruğunun önemli bir rol oynadığını hissediyor. Ancak daha sonra kuyruksuz kedilerin de önce yere dokunabileceği keşfedildi. Öte yandan gövdenin kısa sürede 180 derece dönmesini sağlamak için, sistemin momentumunu sıfırda tutmak için kuyruk aynı anda onlarca dönüşü ters yöne çevirmelidir. Bu hız temelde uçak pervanesinin hızına yakındır, bu nedenle kedinin kuyruğunun belirleyici rolünü geçersiz kılar.
Bazı bilim adamları, kedilerin iç kulaklarında denge ve pusula benzeri bir rol oynayabilen vestibüler organların bulunduğuna inanmaktadır, bu önemli nedenlerden biri olabilir. Ama en temel prensip nedir?
Greg Gbur kitapta, kedinin havada dört ayaktan gökyüzüne dört ayaktan yere kadar dönüşü gerçekleştirebileceğini, yukarıdaki tüm ilkelerin kullanılması gerektiğini söyledi. Ancak en temel ve en önemli açıklama, "eğilip dönme" hipotezidir, yani kedi önce eğilir, sonra bu hareketlere karşı koymak için vücudun üst ve alt gövdesi zıt yönlerde döner. Kuyruğu veya pençeleri başka bir kaldıraç olarak kullanmak gibi diğer yönler bazı küçük düzeltmeler yapacaktır.
| Étienne-Jules Marey'nin yüksek hızlı kamerayla düşen bir kedinin fotoğrafı (Kaynak: Wikipedia)
Araştırma "kedi düşme sorunu", yüksek hızlı kameralardan ayrılamaz. 1894 gibi erken bir tarihte Fransız bilim adamı Étienne-Jules Marey, Nature üzerine yüksek hızlı kamerayla düşen bir kedinin fotoğrafını yayınladı.Fotoğraf, kedinin düşmenin ilk 1/8 saniyesinde dönüşünü tamamladığını gösteriyor. .
Kedinin kendi kütlesinin ataletini devirmek için kullandığına inanıyor. Omurga kas aktivitesinin burulma kuvveti önce ön bacaklara etki eder, ön bacaklar kısaldığından ve boyuna yakın olduğundan küçük bir atalet hareketi vardır. Ancak arka ayaklar gerilmiş ve vücut eksenine neredeyse diktir.Atalet momenti ve burulma çifti zıt yöndedir. Hareketin ikinci aşamasında, ayağın postürü tersine çevrilir ve ilk aşamada oluşturulan atalet, sonraki dönüş için bir dayanak noktası sağlar.
Video | ABD Hava Kuvvetleri deneyi, "Uzay Kedisi" ilk önce yere dokunabilir mi? (Kaynak: YouTube)
Ancak o dönemde birçok fizikçi, kediyi fırlatma hareketinin araştırmayı etkilemiş olması gerektiğine inanıyordu, aksi takdirde bu deney, serbest düşen bir cismin açısal momentum kazanabileceğini öne sürdü.
1969'da iki araştırmacı, Kane ve Scher, Kane-Scher modelini inşa ettiler ve bir kediyi, kedinin üst gövdesini ve alt gövdesini temsil eden zıt yönleri değiştirebilen bir çift bağlantılı silindir olarak modellediler. Momentum sıfırdır.
Şu ana kadar "kedi düşme sorunu" çözüldü mü? Aslında değil.
Kedilerin 30 cm'den daha az yükseklikten düştüklerinde dört ayak üzerine inemeyecekleri, yükseklikten düştüklerinde her zaman dört ayak üzerine inemeyecekleri, belli bir yükseklikten sonra kedinin paraşüt gibi dört kediyi açıp onu kullanacağı da tespit edilmiştir. Göbek yere. 32. kattan bir kedi düştü ve karnına iniş yöntemini kullandı, hastaneye kaldırıldıktan sonraki iki gün içinde iyileşti, bu bazı fizik problemlerini içeriyordu.
| Kane-Scher Modeli (Kaynak: Wikipedia)
Şişman kediler ve ince kediler, uzun kediler ve kısa kediler, farklı kedilerin her biri farklı şekilde bükülür ve bükülür.Aslanlar ve kaplanlar gibi kediler aynı becerilere sahip mi? Yukarıdaki ilkelerde ustalaştıktan sonra, havaya istenildiği zaman fırlatılabilen, ancak her zaman bir kedi gibi mükemmel bir şekilde inebilen bir robot yaratabilir miyiz?
Hala araştırılması gereken birçok sorun var, bu nedenle "kedi düşme sorunu" hala aktif bir araştırma alanı.
Resim | "Kedinin Kargaşası" (Kaynak: DeepTech)
Sıcak hatırlatma: Lütfen kediyi yüksek bir yerden istediğiniz zaman düşürmeyin, bu son derece sorumsuzluktur.
Kediler için, insanların ne yaptığını bilmemelerine rağmen, onlarca yıl önce karanlık bir odaya bombalarla kapatılmışlardı ve şimdi düşüp düşmeyeceklerini görmek için defalarca aşağı atılıyorlar.
"Kedi kafa karışıklığı" denen bir tür kafa karışıklığı olabilir.
Açıklama: Bu makale, daha fazla bilgi vermek amacıyla çoğaltılmıştır. Kaynak etiketlemede bir hata veya yasal haklarınızın ihlali söz konusuysa, lütfen sahiplik sertifikası ile web sitesi ile iletişime geçin ve zamanında düzeltip sileceğiz, teşekkür ederiz.
Kaynak: Fizik Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
