【听过薛定谔的猫,你知道牛顿的猫吗?】大家都听说过薛定谔的猫,那你们知道牛顿的猫

谷枫科普 2025-03-26 16:45:00

【听过薛定谔的猫,你知道牛顿的猫吗?】大家都听说过薛定谔的猫,那你们知道牛顿的猫吗?猫即使是从高楼上落下,也总能平安着落,此中原因也许是:牛顿的猫不仅深刻理解了规范场的动力学,更将理论运用到实践之中。

历史上,牛顿的猫比较厉害,因为它下落的问题不仅难住了大批的物理学家,还难住了一众数学家、生物学家。后来,经过几十年的多方合作、共同探索,结论逐渐清晰。     

将猫考虑成一个质点,在猫下落的情形当中,可以想象一条通过猫身体质量重心的水平线,猫的四肢向上,必须经过一次相对于水平线的旋转才能平安落地,那么猫是如何做到凭空旋转的呢?

研究发现,猫能够很好的调整身体的姿态,可以用角动量守恒定律来解释。角动量是转动惯量和角速度相乘的结果。转动惯量和质量不同,一个物体不管外形如何变化,它的质量不会改变。但是,转动惯量却和物体的外形和旋转轴有关,相对于旋转轴的距离越大,转动惯量越大。 

将猫的身体分成上半身和下半身两部分来分析。猫下落的时候,身体呈现弯曲。猫的前半身和后半身都以相同的方向绕各自的轴线旋转。

猫先伸直后腿,同时将前腿蜷缩,这时根据角动量守恒,猫的前半身旋转的角速度大,相比来说后半身转的慢;当前半身旋转到脚朝下的时候,前腿伸直,后退蜷缩。此时,猫的后半身旋转的角速度就会大于前半身,进而后半身也逐渐趋向于腹部朝下。自然而然地,猫就会以四肢朝下的方式平安落地。中国科普博览  

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