Почему кошки всегда приземляются на лапы?

Коты — удивительные создания. В том числе и потому, что, кажется, не подчиняются законам физики. Вы наверняка не раз видели смешные видео с кошками, которые удерживают равновесие, стоя на дверной ручке, или, например, прыгают на какие-то совершенно ненормально большие расстояния. И если в большинстве случаев это просто забавная случайность, то вот умение всегда оказываться на четырёх лапах после падения — загадочная закономерность. Так почему кошки всегда приземляются на лапы? Прежде, чем искать причины этому явлению, давайте определимся…

Всегда ли кошки приземляются на лапы, когда падают?

Если коротко — нет, не всегда. Вот несколько факторов, от которых зависит “мягкость” приземления котика при падении:

  • Здоровье животного. Кот без лишнего веса с большей вероятностью приземлится на лапы. Во время падения животное старается стабилизировать тело в воздухе, вращаясь. Котику с лишним весом будет сложнее управлять своим телом.

  • Вестибулярный аппарат. Как и у людей, вестибулярный аппарат котов помогает им ориентироваться в пространстве. Чем лучше он развит у питомца, тем больше вероятность, что он сможет грациозно приземлиться.

  • Рефлекс. Кошки — животные, привыкшие жить на высоте: карабкаться и ходить по деревьям, спать на них. Чтобы избежать травм, кошачий организм в процессе эволюции выработал рефлекс почти автоматического поворота при падении. Это, кстати, называется “установочный рефлекс”. Он проявляется у котят в раннем возрасте — примерно в 6-9 месяцев. Чем ярче этот рефлекс выражен у кота, тем проще ему падать на лапы.

кошки не всегда приземляются на лапы

Кстати, физика установочного рефлекса очень занимательна. Чтобы упасть на лапы и избежать травмы, в процессе падения животное:

  1. Сначала сгибается “пополам” — так, чтобы передняя часть тела как бы вращалась в противоположную сторону по оси от другой половины.

  2. Чтобы уменьшить инерцию в передней части тела, он поджимает передние лапы и вытягивает задние, чтобы в задней части инерцию увеличить.

  3. Раздвигает передние лапы и двигает задними так, чтобы задняя часть тела продолжала активно вращаться, а передняя — незначительно.

кот приземляется на лапы

Это сложно визуализировать. Посмотрите на гифку — она поможет понять лучше.

раскадровка того, как кот приземляется на лампы

Но несмотря на не-абсолютность явления и наличие вполне логичных объяснений, учёные не перестают задаваться вопросом — ”почему кошки всегда приземляются на лапы?”

Так в физике родилась “задача падающей кошки”. Рассказываем, в чём суть.

«Задача» падающей кошки

Это проблема, задача которой — объяснить, за счёт каких физических явлений и законов работает установочный рефлекс.

Решение проблемы — очень нетривиальное. Но несмотря на то, что у него нет большой научной ценности или широкого практического применения, оно не перестаёт занимать учёных.

Дело в том, что сам по себе рефлекс и его действие противоречат закону сохранения углового момента. Но это несоответствие в решении задачи падающей кошки не учитывают. Животное, которое падает вниз — не твёрдое тело, к которому закон применим. Оно может менять свою форму во время падения благодаря гибкости позвоночника.

гибкость позвоночника позволяет кошкам падать на лапы

Однако найти решение этой задачи и понять, почему кошки падают на лапы, всё же удалось. Пара учёных — Кейн и Шер в статье “Объяснение феномена падающей кошки с точки зрения динамики” описали эксперимент, который они провели. Суть его заключалась в том, чтобы смоделировать тело кошки парой цилиндров (один в качестве передней части, второй — в качестве задней), вращающихся в пространстве и связанных между собой гибким креплением.

Учёные также рассмотрели и описали процессы, которые происходят при одновременном вращении двух цилиндров. При анализе этих процессов Кейн и Шер пришли к выводу, что, изгибая своё тело при падении (как было показано на гифке), кот вращает переднюю и заднюю половины тела одновременно. Изменением направления изгиба он компенсирует возникающий угловой момент. Он становится равным нулю и животное может перевернувшись, благополучно приземлиться на лапы, не нарушая законы динамики.

кот меняет положение тела при падении, чтобы приземлиться на лапы

В общем, кошки — физики покруче Эйнштейна! И этот дар у них от природы — разве не удивительно? Однако как бы вам ни хотелось проверить, насколько умелый ваш питомец, ни в коем случае не вынуждайте его показывать, как работает его установочный рефлекс! Даже если ваш питомец всегда удачно приземляется, это не значит, что он при этом не наносит себя травм.

А вообще — постарайтесь создать домашнему любимцу такие условия в доме, чтобы он мог и жить своей кошачьей жизнью, взбираясь на возвышенности, и не рисковать здоровьем. А если травм избежать не удалось, ветеринары Petstory с радостью помогут котику (а страховка поможет вашему бюджету).

кот падает на лапы
8 ноября 2022
Статья была полезна?
Комментарии


Чтобы читать дальше, войдите в аккаунтПара секунд, и вы продолжите чтение!
Group 2Combined ShapePath 82Combined ShapeCombined ShapeGroup