ТЕОРЕМА ЗА КИНЕТИЧНИЯ МОМЕНТ НА МАТЕРИАЛНА СИСТЕМА
Пример №3 Падаща
котка ( един въпрос от ).
Въпрос:
- Защо котката винаги пада на
краката си?
(зададен от Charles Yeung )
Фиг.1 |
Отговор :
- За да се разбере защо котката пада на
краката си, трябва първо да разберете някои понятия на ротационното движение,
доколкото котката се върти, докато пада.
Ротационното
движение е подобно на движението по права линия, но характеристиките и
механичните константи са малко различни. Например, вместо масата на обекта, ние
използваме това, което познато като инерционен момент.
Инерционния
момент на обекта се определя от разстоянието, на което масата му е разпределена
спрямо оста на въртене.
Представете
си топка, завързана за връв, която Вие въртите над главата си. Колкото е
по-дълга връвта, толкова инерционния момент ще бъде по-голям.
Що се отнася
до котката, ако тя си разпери краката и опашката, това увеличава нейния
инерционен момент, и обратно, тя може да намалява инерционния си момент като си
извива тялото. Това може да го проверите, като си разтворите ръцете, докато се
въртите на въртящ се стол (ако разполагате с такъв).
Точно както по-масивните обекти изискват
по-голяма сила за да се задвижат, обектите с по-голям инерционене момент имат
нужда от по-голям въртящ момент за да се завъртят. Следователно, като манипулира
инерционния си момент посредством разперване и събиране на краката си и въртене
на опашка, котката може да променя скоростта, с която се върти, и да контралира
коя част от тялото й да влезе в контакт със земята (фиг.1).
Отговорил: : Loren Chang, Physics Undergrad Student, UC Irvine