Котэ и физика
Тезисная версия небольшой лекции, прочитанной школьникам. :) Тема - фирменный трюк котэ с приземлением на лапы из любого положения.
Переворачиваясь в воздухе, котэ не нарушает фундаментальный физический принцип «система не может изменить траекторию своего центра масс за счёт одних только внутренних взаимодействий». Котэ не меняет эту траекторию, оно изменяет свою ориентацию относительно своего центра масс, чего физикой не запрещается.
Котэ исполняет свой трюк за счёт взаимного вращения передней и задней частей туловища, независимого подтягивания и отодвигания относительно туловища передних и задних лап, а также гибкости позвоночника и сокращения общей длины тела его сгибанием. Трюк основан на сохранении момента инерции. Хвост в трюке не участвует - бесхвостое котэ способно исполнить ничуть не хуже. Аэродинамические трюки за счёт сопротивления воздуха не используются.
При падении жывотное начинает с того, что максимально отводит задние лапы от тела, а передние подтягивает к груди. Затем оно поворачивает свою переднюю половину к земле (чаще всего через правую сторону). Это компенсируется поворотом задней части в противоположную сторону, но из-за отставленных лап момент инерции велик и поворот оказывается очень незначительным. Далее передние лапы отводятся в посадочное положение, а задние оттягиваются в продолжение тела. Теперь уже задняя часть туловища имеет меньший момент инерции и поворачивается к земле. Остаётся парировать компенсирующий поворот передней сгибанием спины (отчего она ещё и готовится амортизировать удар при посадке) и выпустить в посадочное положение задние лапы.
Умение исполнять трюк у котэ врождённое. Месячный котёнок, научившийся ходить, уже исполняет без проблем.
При выведении декоративной породы кошек «рэгдолл» был затронут участок генома, отвечающий за исполнение трюка. Как следствие, рэгдоллы исполнить не в состоянии. Хотя получилось очень няшное котэ.
Человек может научиться. Прыгуны в воду, фристайлисты, гимнасты на батуте, космонавты - учатся без проблем. (Парашютисты умеют поворачиваться и переворачиваться в воздухе, но они делают это по-другому - рулением за счёт набегающего потока.) Хотя до котэ человеку далеко: лучшее время переворота (показано олимпийским чемпионом-1960 по прыжкам в воду Брайаном Фелпсом) составляет 0.3 секунды против 0.13 у котэ.
Наименьшая зарегистрированная высота, которой хватает котэ для исполнения, составляет 20 см между нижней точкой котэ и поверхностью. Это индивидуальная величина, однако с полуметра любое нормальное котэ исполнит гарантированно.
Котэ, подброшенное вверх, покорно долетает до верхней точки траектории в той позе, как его бросили, и только потом исполняет.
Ориентируясь в пространстве при исполнении, котэ руководствуется зрением и вестибулярным аппаратом в пропорции примерно 40/60. Котэ с завязанными глазами исполняет очень вяло и значительно более медленно.
Американцы экспериментировали в невесомости. Выяснилось, что невесомость рвёт котэ шаблон: жывотное закручивает себя волчком и потом не может врубиться, когда нужно останавливаться. И что вообще нужно останавливаться.
Максимальная скорость, которую может развить котэ при свободном падении с сопротивлением воздуха, составляет 17-18 м/с (у человека - около 50). Чтобы её достичь, хватает двадцатиметровой высоты.
Неоднократно фиксировались случаи, когда падение котэ с такой высоты (это примерно 7 этаж) заканчивались для жывотного без всякого вреда. Так что теоретически котэ можно десантировать без парашюта.
Практически это, конечно, не так. Ибо результат очень сильно зависит как от индивидуального состояния здоровья, так и от стрессоустойчивости. В большинстве случаев у домашних котэ то и другое не идеально.