Question

«Кто не знает, – писал Галилео Галилей, – что лошадь, упав с высоты 3–4 локтей, ломает себе ноги, тогда как собака при этом не страдает, а кошка остается невредимой, будучи брошена с 8–10 локтей, точно так же, как сверчок, упавший с верхушки башни, или муравей, упавший на землю хотя бы из лунной сферы?» Как можно объяснить это явление с точки зрения физики.

Answer 1

Сила удара о землю равна F=mg (сила тяжести), где g=10 м/с^2
Т.е. чем меньше масса, тем слабее удар о землю.

Answer 2

Галилео Галилей задался вопросом о том, почему разные животные (и на самом деле объекты) могут пережить падение с разных высот без серьезных повреждений. С точки зрения физики, это можно объяснить несколькими принципами.

1. Сопротивление воздуха: Первым важным фактором является сопротивление воздуха. Более крупные объекты, такие как лошади или собаки, имеют большую поверхность и массу, что может привести к большему воздействию сопротивления воздуха во время падения. Кошки же, будучи более гибкими и легкими, могут лучше адаптироваться к падению и более эффективно распределять силу удара.

2. Относительная масса и поверхность контакта: Соотношение массы тела к его поверхности контакта с поверхностью влияет на силу, действующую при падении. Меньшие животные (как кошки) обладают большим отношением поверхности контакта к их массе, что позволяет им распределять силу удара более эффективно, снижая вероятность травм.

3. Конструкция тела: У животных разная конструкция тела, что также влияет на способность переносить падение. Например, у кошек относительно более гибкие тела, а у лошадей и собак - менее гибкие и более массивные конструкции.

4. Принцип сохранения энергии: Во время падения энергия тела перераспределяется. У более легких и гибких объектов (кошек, сверчков) эта энергия может поглощаться или распределяться более равномерно, что снижает вероятность повреждений.

5. Угол падения: Угол, под которым объект падает, также важен. Например, кошки могут изменять положение своего тела и выбирать угол падения, что позволяет им амортизировать удар.

В общем, физические принципы, связанные с сопротивлением воздуха, относительной массой, конструкцией тела и распределением энергии, влияют на способность разных объектов переносить падение с разных высот без серьезных повреждений.