猫の空中姿勢制御!!!

 


 

 

猫は背中を下にして落とされても空中でクルッと宙返りして
ちゃんと足から着地します。

 

 

慣性の法則により、一般に外力が働かない限り、静止していた物(重心)は静止したままです。水平面上にスケボーを置いてその上でジタバタあがいても進めませんよね〜。無論、空中でジタバタしても進めません、文字通り空回りするだけです。スカイダイビングみたいに非常に高い所から落ちて滞空時間が長ければ空気の流れを操って移動可能ですが、猫サンはそんなことしてないよね・・・。空中で回転するだけなので重心は落下するだけで他の動きは必要無いけど、少なくても空中で“回転”を生み出さないといけませんな〜。

 

空中で静止した状態から外力無しで回転運動を生み出すには?

 

 


 

 

回転系を考えるので質点系で考えると次の方程式↓が成立

角運動量に対する運動方程式

Lは角運動量、Nは外力のモーメント、数式で表現すると↓(とりあえずN質点系)

角運動量  モーメント

r:距離 m:質量 I:慣性モーメント ω:角速度 F:外力

 

 

空中ですので当然外力 F=0 よって 外力モーメント N=0 これより 

L= const (角運動量保存) が分かります。

 

 

 

 

猫が背中から落っこちるとき、初速(回転方向)はついていないので角運動量はゼロです。
これは地面に着地するまで全体として終始ゼロ

 

具体的に言うと、着地に備える為に上半身を右回りに回転させると下半身は左回りに回転してしまいます。

 

んん? 180度回転したらちゃんと手足で着地できるって???

体がねじれちゃうって (^-^;

 

 

 

 

 

 

ぢゃ、猫サンはどうしてるのか?

 

上述の通り、L=Iω=0 だが、ここで慣性モーメント「 I 」は形状に依存するので勝手にコントロールできる。

これを利用して次のような手順で回転可能!!!

 

猫背中から落ちるの図(笑) もうちょっと気合入れて絵描けよという突っ込みは厳禁 (^-^;;;

 

猫サンを背中から落とします。

 

 

前足は胴体に引き付け慣性モーメントを小さくする。

後ろ足は伸ばし、慣性モーメントを大きくする。

猫、上半身回転 上半身を大きく回転させても、下半身の反対方向への回転は少ない。

 

 

こんどは逆に前足は伸ばし、上半身の慣性モーメントを大きく、

後ろ足は胴体に引き付け、下半身の慣性モーメントを小さくする。

猫、下半身も回転 下半身を大きく回転させても、上半身の戻りは少なくてすむ。

 

 

まぁ、実際は尻尾を振り回して微妙な帳尻あわせをする。

着地成功の図

回転完了!!!

着地成功!!!

 

 

要するに

 

体を変形させて慣性モーメントを変えることにより

回転を生じさせることが可能!!!

 

 

猫スゲー!!!

 

 


 

猫カワイイ〜

http://www.kuri.sakura.ne.jp/~ann/

 

 

子供がイタズラで猫に回転をかけて(!)投げても、猫は空中で余計な回転を抑え、手足で着地してたなぁ・・・。

でも、かわいそうなので実際に猫で実験したりしないように! 

 


      ∧_∧___ ♪〜
   /(*゚ー゚) /\
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↑お気に入りアスキーアート (^-^;

 

 

人間の赤ちゃんを落下(!?)させると条件反射で手を前に伸ばし物をつかむしぐさをするそうです。樹上生活をしている場合、木からの落下は致命的なので猿の子なんかは落下しそうな状況下では条件反射で木につかまる動作をするらしいけど、人間の場合もこの名残が本能的に残っているのだとか何とか・・・。

こっちは赤ちゃんのいる御家庭なら Let's try !!?

 

 



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