صفحه نخست ‹ اجتماعی ‹ جزئیات خبر

راز فیزیکی چرخش گربه‌ها در هوا

راز فیزیکی چرخش گربه‌ها در هوا
مکانیسم چرخش گربه‌ها در هوا که نخستین‌بار در ۱۸۹۴ کشف شد، بر پایه تغییر توزیع جرم و انعطاف ستون فقرات عمل می‌کند و بدون نقض قوانین فیزیک، فرود ایمن حیوان را ممکن می‌سازد.

سال ۱۸۹۴، دانشمند فرانسوی اتین ژول ماره با بهره‌گیری از دوربینی مخصوص، تصاویر پشت‌سرهم از سقوط یک گربه ثبت کرد. هدف او درک این پدیده بود که گربه هنگام رها شدن از حالت به‌پشت، چگونه در هوا می‌چرخد و پاهایش را رو به زمین قرار می‌دهد.

دوربین ماره در هر ثانیه ۱۲ تصویر ثبت می‌کرد و نتایج نشان داد گربه بدون هیچ تکیه‌گاهی قادر به تغییر جهت بدن خود در فضا است. این مشاهده، پرسشی بنیادین برای فیزیکدانان مطرح کرد: چگونه یک بدن می‌تواند بدون نیروی خارجی و بدون تکیه‌گاه، جهت خود را در هوا اصلاح کند؟

پاسخ این پرسش در انعطاف بالای ستون فقرات گربه و الگوی حرکتی پاهایش نهفته است. گربه در مرحله نخست، پاهای جلویی را جمع و پاهای عقبی را باز می‌کند؛ این کار باعث می‌شود قسمت جلوی بدن با زاویه بیشتری بچرخد، درحالی‌که قسمت عقب با زاویه‌ای کمتر و در جهت مخالف حرکت می‌کند.

در مرحله بعد، گربه وضعیت پاهایش را برعکس کرده و قسمت عقب بدن را هم به سمت درست می‌چرخاند. بدین‌ترتیب، با تغییر توزیع جرم و چرخاندن بخش‌های مختلف بدن در جهت‌های مخالف، گربه بدون نقض قانون پایستگی تکانه زاویه‌ای، جهت کامل بدن خود را تغییر می‌دهد.

این مکانیسم به گربه امکان می‌دهد هنگام سقوط، پاهایش را به سمت زمین بچرخاند و تقریباً بی‌خطر فرود بیاید. پژوهش‌های پس از آن در حوزه بیومکانیک و فیزیک حرکتی، همین اصل را مبنای طراحی بسیاری از سیستم‌های تعادل‌یاب رباتیکی قرار داده‌اند.

این گزارش در بخش اجتماعی و علمی رسانه صدای وطن منتشر شده است.

اشتراک‌گذاری:
لینک کوتاه: https://vatancall.ir/n/35077/