猫在空中下落时,都经历了什么?

摘要: 喵星人并没有“九条命”,请不要拿它们做试验。

10-04 02:23 首页 果然知道了

文:六花

首先要说的是,虽然人们常把“猫有九条命”之类的话挂在嘴边,也习惯于看到猫在各种地方蹦来蹦去,但是请记住,猫是会摔死的!还请各位铲屎官关好门窗。

然后我们就该谈谈“跌落”这件事了,猫身上确实有反常识的地方,比如从“特别高”的地方跌落的生存率,会比从“比较高”的地方跌落生存率要高,这……就得从物理学角度来解答了!

这里要引入“视重量”的概念,你可能不太清楚“视重量”是什么,但是你一定在电梯下降的时候感受过一瞬间的失重。

失重的猫

如果在这个瞬间你用体重秤去称自己,就会发现自己轻了!但是很遗憾……这是由于部分重力化作了加速度,体重秤上的数字并不是你的真实体重,只是你和电梯相对静止时的视重量。完全失重时视重量为0。

而猫呢,本身有个非常神奇的能力——在视重量比较小,也就是感觉失重的时候,会在空中自动跳跃旋转,最终以双脚落地

就是这种特殊的能力,使得猫咪在面对不同高度楼层时,有着不同的应对状态。

在低楼层,从窗口跌落的一瞬间,猫感受到失重,于是在空中立刻旋转,调整成双脚在下。这时候楼层很低,落地速度小,冲击力也小,所以猫平安抵达。

在高楼层,虽然跌落瞬间有失重,但是在跌落过程中,视重量会慢慢增大,因此猫咪又一次改变自己了的落地姿势。这一切,都是因为“空气阻力”在工作。

我们都知道,物体从高处掉落时,会受到两个力,一个是向下的重力,一个是向上的空气阻力——初中物理。空气阻力需要考虑空气密度ρ,猫的受力面积A,还有下落的速度V,最后再算上系数C,写出受力公式就是——

看一下这个简单的公式,我们会发现,空气阻力跟速度成正相关,速度越大,空气阻力自然就会变大,如果用图像进行表示的话就是这样——

从图中可以看出,空气阻力可以有效的延长落地时间,也就是减少加速度。既然没有失重,那么猫咪就会尽量改变姿势,用一种更柔软的方式着陆,增加缓冲减少落地时的伤害,这也就是特别高的楼层生存率反而上升的原因。

但是在中楼层,跌落的速度和空气阻力都不大,视重量依旧很小,这时猫咪已经跳跃旋转,选择了双脚落地,等到意识到高度时再调整已经来不及,于是重重落地,gg。

把空气阻力和视重量综合计算,就会得到不同高度的生存率表。生存率最低的地方为18米,约六层楼高的地方。虽然高度增加,生存率确实会增加,但是!再怎么增加,生存率也不高啊!所以铲屎官们真的得关——窗——啊!

你可能会问,猫咪为什么这么执着于双脚着地?!

其实这也是一种自我保护的机制。猫的腿,是又长又充满肌肉的“弹簧腿”。在跳跃时,这样的腿增加了与地面之间的距离,消耗了落地时的冲击力,有效的避免了骨裂甚至骨折。而且,腿并不像人类一样直直的,受力也不会那么直接。

看我的大长腿 图源:Faxo

由此可见,猫真的是自带“保命技能”!不过,Winn Feline基金会的猫咪健康顾问Steve Dale说,现在的很多家猫啊,吃太多!长太胖!大大影响了自己这种在空中调节姿势的能力!

所以,铲屎官们还请控制猫主子的饮食,虽然会让猫主子不高兴,但也比丢了小命好……


Ref:

https://www.wired.com/story/how-can-a-cat-survive-a-high-rise-fall-physics

http://www.bbc.com/news/magazine-17492802


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大胆刁民,竟然想扔朕?!!


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