Для поворота корабля в космосе используют реактивную силу. Чтобы остановить вращение, потом снова надо запустить реактивный двигатель. Кажется, что иного пути нет, иначе его давно нашли бы.
Но его нет только для жестких конструкций. Наверное, все замечали, как фигуристка закручивается волчком, вроде бы ни от чего не отталкиваясь.
Но его нет только для жестких конструкций. Наверное, все замечали, как фигуристка закручивается волчком, вроде бы ни от чего не отталкиваясь.
Широко махнув руками, она затем прижимает их к телу или, что еще эффективнее, складывает над головой. Как и положено в физике, момент количества вращения для всего тела остается неизменным, но выглядит все как ускорение вращения.
Другой пример. Висящий маятник тоже не начал бы качаться сам по себе. Но если в достаточно большой маятник поместить человека, то тот запросто раскачает маятник подобно тому, как раскачивает качели.
В космическом корабле за счет перемещения внутренних частей тоже можно изменить ориентацию корпуса. Космонавту достаточно крутануть яблоко, и корабль начнет медленно вращаться в противоположную сторону. Когда нужное положение будет достигнуто, то для его фиксации достаточно просто остановить яблоко.
У кошки нет реактивных двигателей и внутренних свободно вращающихся частей. Как же поступает она?
Представим вытянувшуюся в струнку змею в невесомости. Если оставаться в той же вытянутой форме, то она не сумеет повернуться вокруг своей осевой линии. Но без посторонней помощи змея может свернуться калачиком, скажем, пузом вовнутрь. Теперь она, оставаясь калачиком, без проблем может вывернуть пузо наружу. Для этого не нужно ни от чего отталкиваться. Далее остается вновь развернуться в линию, и поворот на 180 градусов готов!
Калачик (тор) здесь не принципиален. Практически тот же эффект будет, если просто согнуться под углом (в Википедии изображен прямой угол с нанизанным на него вращающимся котом). Главное, надо отойти от формы прямой линии. Для этого достаточно хорошо изогнуть спину.
Вытянутые лапы кошки - это тоже вклад в изогнутость формы. Не последнюю роль играет распушенный хвост, но кошка без хвоста тоже прекрасно справляется. Лапы тоже не обязательны, раз повернуться смогла бы даже совершенно гладкая змея.
У кошки еще есть особенность, что она поворачивает не сразу все тело, а начиная с головы и передних лап и оберегая таким образом при падении в первую очередь голову. Наверное, важно также начать с головы, чтобы как можно быстрее получить точную ориентировку в пространстве. За счет инерции остальной части тела голову можно сразу повернуть при любом исходном положении тела.
У знаменитого популяризатора науки Я.И.Перельмана в "Задаче о падающей кошке" от 1912 г. и в ее многочисленных перепечатках, разбросанных по Интернету, - даже не упомянут ключевой алгоритм вращения кошки. Там показана принципиальная возможность поворота путем многократного подтягивания и растопыривания лап. В предложенном Перельманом примере (который он еще называет упрощенным!) кошке придется поворачиваться за 18 (!) заходов по два приема в каждом. Однако, реальная кошка так не делает, уж слишком это было бы долго, а значит, бессмысленно при падении.
Понятно, что алгоритм Перельмана не работает для змеи, из-за отсутствия лап у последней. Вероятно, он полагал, что змея принципиально не может повернуться.
(Грамотная кошка на самом деле делает все за один заход и за 0.3 сек, полуметра высоты ей вполне хватает, чтобы развернуться. А вот чтобы воспользоваться методом Перельмана, кошке понадобится более 5 секунд. Для сравнения: с 5-метровой высоты тело падает за 1 сек, с 20-метровой - за 2 сек, с 80-метровой - за 4 сек. Значит, в случае падения со стола или с забора кошка никак не успеет выполнить весь алгоритм Перельмана.) Н.В.Невесенко
Другой пример. Висящий маятник тоже не начал бы качаться сам по себе. Но если в достаточно большой маятник поместить человека, то тот запросто раскачает маятник подобно тому, как раскачивает качели.
В космическом корабле за счет перемещения внутренних частей тоже можно изменить ориентацию корпуса. Космонавту достаточно крутануть яблоко, и корабль начнет медленно вращаться в противоположную сторону. Когда нужное положение будет достигнуто, то для его фиксации достаточно просто остановить яблоко.
У кошки нет реактивных двигателей и внутренних свободно вращающихся частей. Как же поступает она?
Представим вытянувшуюся в струнку змею в невесомости. Если оставаться в той же вытянутой форме, то она не сумеет повернуться вокруг своей осевой линии. Но без посторонней помощи змея может свернуться калачиком, скажем, пузом вовнутрь. Теперь она, оставаясь калачиком, без проблем может вывернуть пузо наружу. Для этого не нужно ни от чего отталкиваться. Далее остается вновь развернуться в линию, и поворот на 180 градусов готов!
Калачик (тор) здесь не принципиален. Практически тот же эффект будет, если просто согнуться под углом (в Википедии изображен прямой угол с нанизанным на него вращающимся котом). Главное, надо отойти от формы прямой линии. Для этого достаточно хорошо изогнуть спину.
Вытянутые лапы кошки - это тоже вклад в изогнутость формы. Не последнюю роль играет распушенный хвост, но кошка без хвоста тоже прекрасно справляется. Лапы тоже не обязательны, раз повернуться смогла бы даже совершенно гладкая змея.
У кошки еще есть особенность, что она поворачивает не сразу все тело, а начиная с головы и передних лап и оберегая таким образом при падении в первую очередь голову. Наверное, важно также начать с головы, чтобы как можно быстрее получить точную ориентировку в пространстве. За счет инерции остальной части тела голову можно сразу повернуть при любом исходном положении тела.
У знаменитого популяризатора науки Я.И.Перельмана в "Задаче о падающей кошке" от 1912 г. и в ее многочисленных перепечатках, разбросанных по Интернету, - даже не упомянут ключевой алгоритм вращения кошки. Там показана принципиальная возможность поворота путем многократного подтягивания и растопыривания лап. В предложенном Перельманом примере (который он еще называет упрощенным!) кошке придется поворачиваться за 18 (!) заходов по два приема в каждом. Однако, реальная кошка так не делает, уж слишком это было бы долго, а значит, бессмысленно при падении.
Понятно, что алгоритм Перельмана не работает для змеи, из-за отсутствия лап у последней. Вероятно, он полагал, что змея принципиально не может повернуться.
(Грамотная кошка на самом деле делает все за один заход и за 0.3 сек, полуметра высоты ей вполне хватает, чтобы развернуться. А вот чтобы воспользоваться методом Перельмана, кошке понадобится более 5 секунд. Для сравнения: с 5-метровой высоты тело падает за 1 сек, с 20-метровой - за 2 сек, с 80-метровой - за 4 сек. Значит, в случае падения со стола или с забора кошка никак не успеет выполнить весь алгоритм Перельмана.) Н.В.Невесенко
Обсуждения Как кошка умудряется приземляться на лапы