חתולים באמת תמיד נוחתים על הרגליים - ויש לזה הסבר מדעי

לחתולים יש, כידוע, תשע נשמות – מידע מוכח מדעית ומחקרית. או לפחות נזרק לחלל האוויר בתדירות של מידע שיש מאחוריו מדע. פרט אחר שנזרק בתדירות דומה הוא שהם תמיד נוחתים על הרגליים. את זה, בניגוד לעניין הנשמות, כן יש דרכים מדעיות לבדוק, ולכן בשנים האחרונות מדענים מדיסציפלינות שונות התעמקו בתופעה כדי לנסות להבין איך חתולים מצליחים ליפול תמיד על רגליהם. ChatGPT מספר לנו על המאמצים הללו:

"תעלומת החתול הנופל"

בסוף המאה ה-19, פיזיקאים היו מבולבלים מתצלומים שלכדו חתולים מסתובבים באוויר תוך כדי נפילה ונוחתים באלגנטיות על כפותיהם. על פי חוק שימור התנע הזוויתי, עצם שאינו מסתובב בתחילת נפילה אינו יכול להתחיל להסתובב באופן ספונטני ללא השפעה חיצונית. עם זאת, התמונות הציגו חתולים שמבצעים את ההישג הזה בדיוק. החידה נודעה כ"בעיית החתול הנופל", ועוררה ניסויים של הפיזיקאי הבולט ג'יימס קלרק מקסוול, בין היתר.

עשרות שנים מאוחר יותר, ב-1969, התעלומה נפתרה לבסוף. מדענים הבינו שגופו של החתול אינו עצם גלילי פשוט, אלא מורכב מפלג גוף עליון ותחתון המסתובבים בכיוונים מנוגדים. על ידי שימוש בתנועה זו, חתולים מצליחים לשמר את שימור המומנטום הזוויתי הכללי של הגוף, אך תוך כדי כך להסתובב באוויר ללא כל כוח חיצוני.

המכניקה מאחורי הנחיתה החיננית

בעוד שההבנה איך חתולים מסתובבים באוויר הייתה פריצת דרך משמעותית, נותרה שאלה מסקרנת נוספת: איך הם נוחתים בעקביות על הרגליים? כדי לעשות זאת, חתולים מנצלים את עקרונות המכניקה הקלאסית. כאשר הם נופלים, הם מושכים את כפותיהם הקדמיות קרוב לגופם, ומפחיתים את מומנטום האינרציה שלהם. בדומה למחליקים אמנותיים, שמצמידים את זרועותיהם לגופם כדי להסתובב מהר יותר, הדבר מאפשר לחתולים לסובב את פלג גופם העליון במהירות סביב צירו.

מצד שני, רגליהם האחוריות מורחבות, כדי להגביר את מומנט האינרציה של חלק זה של הגוף. כתוצאה מכך, פלג גופם העליון מסתובב בזווית גדולה, בעוד הרגליים מסתובבות פחות מכך בכיוון ההפוך. הגמישות המדהימה של עמוד השדרה של החתול מקלה על תנועה זו. ברגע שפלג גופם העליון מתיישר זקוף מעל הקרקע – החתולים מאריכים את כפותיהם הקדמיות, מהדקים את רגליהם האחוריות ומבצעים תנועה דמוית מטחנת פלפל בכיוון ההפוך, כדי ליישר את כפותיהם האחוריות מעל הקרקע. רצף זה מתוזמר בקפידה, ומבטיח נחיתה חיננית ומתואמת על ארבע.

ליפול ולשרוד

הדיבורים על חתולים ששרדו נפילות מגובה ב היו גם הם נושא לחקירה מדעית. לפי חוקי הפיזיקה, ככל שהנפילה גבוהה יותר, כך ההשפעה קשה יותר. עם זאת, תצפיות של וטרינרים בעיר ניו יורק בשנות ה-80 חשפו ממצא בלתי צפוי: מתוך 132 מקרים שתועדו של נפילת חתולים מבניינים, 90% שרדו. באופן מפתיע, חומרת הפציעות לא רק שלא עלתה עם הגובה, אלא אף ירדה מעבר לגובה מסוים.

ניתן לייחס את הסתירה לכאורה לפיזיקה להתנגדות אוויר. כאשר חתולים נופלים, הם נתקלים בכוח חיכוך מהאוויר שמסביב, שפועל כבלם. בשלב מסוים, כוח הכבידה וכוח החיכוך מתאזנים, מה שמוביל למהירות נפילה קבועה. הגבלת מהירות מרבית זו מבטיחה שההאצה תיפסק בסופו של דבר, וכתוצאה מכך פגיעה הפגיעה בנחיתה לא תגבר.

עם זאת, יש לשקול גם את הטיית הניצולים: אם חתול מת באופן מיידי עם פגיעה מנפילה גבוהה, ייתכן שלא יהיה תיעוד של האירוע, מכיוון שהבעלים עלול שלא לפנות לטיפול וטרינרי. לפיכך, מספר מקרי המוות שלא דווחו יכול להיות גבוה מהמקרים שנרשמו.