teisipäev, 14. oktoober 2008

Kassid on väga targad

Kassifüüsika. Kas kassid on tõesti väga targad? Mis ja kuidas juhtub kassiga, kui ta hakkab selg ees, alla kukkuma?
Kassid armastavad kõrgeid kohti, nende armastust jagavad ka leopardid ja jaaguarid, kes magavad puude otsas.
Kassidel on väga kõrgelt arenenud tasakaalumeel ning nende selg on väga painduv, sest kassil on rohkem selgroolülisid kui inimesel. Kui kass hakkab alla kukkuma, siis tema sisekõrva kanal, mis kontrollib tasakaalu, aitab kassil end ümber pöörata ning kass kukub käppadele. Niisiis saavad kassid oma keha lendamise ajal õigeks pöörata. Nii seletaks asja füsioloog või bioloog.
Miks ikkagi kass alati käppadele kukub? Mida füüsikud võivad asja kohta öelda?
Pöörlevate kehade füüsikast on abi, sest kass hakkab kukkudes oma saba keerutama. Mida suurem nurkkiirus, seda suurem impulsimoment. Impulsimoment on füüsikaline suurus, mis mõõdab pöörleva keha pöörlemishulka, kusjuures mida suurem mass, mida kaugemal pöörlemisteljest ning mida kiiremini keha pöörleb, seda suurem on impulsimoment. Lisaks sellele kehtib veel impulsimomendi jäävuse seadus, mis väidab, et kui jõumoment puudub, siis impulsimoment ehk pöörlemishulk ei muutu (suletud süsteemides).
Kassi kukkumisel on tema keha nurkkiiruse vektor suunatud pöidla poole, sabaga peab ta aga tekitama teisipidi nurkkiiruse ning saba peab sealjuures pöörlema kiiresti, sest saba mass on väike. Nii õnnestub tal end õiget pidi õhus keerata. Tuleb välja, et kass kasutab impulsimomendi jäävuse seadust: ∑Li=const (Li-s on i alaindeks; vaat, kui targad on kassid!). Arvestada tuleb, et kassi peame antud juhul vaatlema suletud süsteemina, siis kehtib: L→=I∙w→ (noolega on vektorid), kusjuures w→ hakkab saba tõttu suurenema (ikka eldusel, et kass on suletud süsteem). Selline on kassi kukkumine lühidalt füüsiku pilgu läbi.

Illustratsiooniks pilt, mida näeme, kui kass kukub...


...ja mis toimub samal ajal füüsiku peas (kass on lihtsuse mõttes mitmesugusteks geom.kehadeks lahutatud).

Kommentaare ei ole:

Postita kommentaar