В одной из наших статей мы обсудили различные нюансы высотного синдрома у кошек, и привели различные статистические данные касающиеся проблем медицинского характера, связанных с падениями.
Однако, чтобы понять всю загадочность того, что кошки, упавшие с большой высоты, демонстрируют чрезвычайную живучесть, желательно провести более-менее серьезный физический анализ. Законы физики утверждают, что итог падения зависит от площади соударения, мягкости поверхности, скорости столкновения, а также пяти свойств самого падающего биологического объекта (в данном случае, кошки): его веса, мягкости, площади, свойств костей и поглощаемости удара мышцами и костями.
Касаемо скорости соударения, то она при падении возрастает на 9,8 м/сек. за каждую секунду. Если бы тело падало в вакууме, то его скорость возрастала бы по закону квадратного корня из пройденного расстояния. После того как тело пролетело бы тридцать два этажа, оно набрало бы скорость пули (около двухсот километров в час), а после двух этажей скорость его полета составляла бы около пятидесяти километров в час. Именно этим законом и объясняется интуитивная уверенность каждого человека в том, что, свалившись с верхушки Останкинской башни, он образовал бы на тротуаре несколько большее пятно, чем при падении со стула.
Однако пройденное телом рассеяние – это еще не все. На силу удара очень сильно влияет и мягкость (податливости) поверхности, ибо именно от этого зависит «тормозной путь» упавшего тела, или, если хотите, глубина на которую тело проникает в поверхность до того момента, прежде чем оно полностью затормозится. И чем боле значительным является это расстояние, тем меньшей будет сила соударения. Именно по этой причине прыгуны в высоту подкладывают в зону падения толстые мягкие маты, а не железобетон.
Кто-то мог бы вполне здраво возразить, что у более крупных существ и кости более прочные, нежели у мелких и что это дает им возможность выдерживать более сильные удары. Однако разница в прочности костей не настолько велика, чтобы как-то повлиять на ситуацию. Например, опасность сломать конечность при даже небольшом падении у слона значительно выше, чем у человека. У взрослого человека она выше, чем у ребенка, который, в свою очередь, рискует значительно больше, чем кошка. То, что у кошек отношение массы к площади меньше, приводит к тому, что предельная скорость падения для них составляет около ста километров в час, которую они успевают набрать, упав с пятого этажа. Для сравнения у человека эта скорость вдвое выше.
И даже если кошки были просто уменьшенными копиями людей, это могло бы значительно снизить их травматизм. Однако, кроме этого у них имеются и другие уникальные преимущества. Одним из них является потрясающий внутренний «гироскоп», который расположен во внутреннем ухе. И если кошка упадет спиной вниз, она, мгновенно сориентировавшись в пространстве, изгибается и пролетев менее чем полтора метра поворачивается лапами вниз. В итоге удар приходится не на спину и даже не на две лапы, а на все четыре.
Другим преимуществом кошки является то, что она обладает способностью сгибать свои конечности таким образом, чтобы сила удара равномерно распределялась по мышцам и суставам. И человек может сделать из этого определенный вывод, стараясь при падении сгибать ноги в коленях, тем самым обеспечивая себе при падении большую безопасность.
Однако даже этими кошачьими преимуществами нельзя объяснить наиболее удивительный факт – почему шансы кошки на выживание при падении с высоты большей седьмого этажа не только не уменьшаются, но даже возрастают. Для этого стоит напомнить, что тела, которые падают в земной атмосфере, ускоряются только до определенной скорости, которая будет зависеть от веса и пропорционального площади тела сопротивления воздуха. После этого скорость падения уже не меняется, во всяком случае до тех пор, пока площадь и вес объекта не изменятся.
Разумеется, вес кошки в полете измениться не может, а вот подставляемая потоку воздуха площадь – даже очень.
Например, парашютисты уменьшают площадь в свободном падении принимая вытянутую позу и тем самым увеличивают скорость падения. И наоборот – раскинув руки и ноги в стороны, они увеличивают площадь тела, подставляемую воздуху, и тем самым снижают скорость падения.
И вполне вероятно, что кошки обладают способностью проделывать те же самые манипуляции со своим телом, что и парашютисты. Еще до того, как они достигнут максимальной скорости, они вытягивают конечности, которые, следовательно, при ударе могут сломаться. Когда максимальная скорость падения достигнута, кошка начинает ощущать ускоряющуюся силу гравитации и расслабляется, раскинув свои лапы в стороны наподобие того как это делает белка-летяга. Естественно, что при этом сопротивление воздуха увеличивается, скорость падения уменьшается, что автоматически уменьшает и скорость соударения, которая кроме всего прочего распределяется на площадь всего кошачьего тела, а не только на ее четыре лапы.
Таким образом мы рассмотрели кошачьи падения, используя психологию, астрономию и физику. Теперь остается только привлечь к этому вопросу эволюционную биологию. Скорее всего, эта уникальная кошачья способность развилась в ходе естественного отбора. Большая часть представителей семейства кошачьих, особенно те из них, кто не отличается особо крупными размерами лазает по деревьям. Для сравнения, у собак к этому занятию способности имеются только у немногих видов. Миллионы лет кошки прыгали с высоты на добычу с различных возвышений и просто падали оттуда. И те кошки, чей «гироскоп» был недостаточно хорош, у кого были жесткие конечности, и которые не научились имитировать белку-летягу, довольно быстро ломали себе конечности и оказывались на свалке эволюции. Выжить смогли только самые лучшие «парашютисты» Так что за свои девять жизней, кошки должны благодарить именно свою эволюционную историю.
