猫在空中能旋转身体

导读： 猫有哪些本领？ 从理论力学角度分析猫在下落过程中是如何转身的 为什么感觉猫咪在高的地方掉下来总是腿能先落地？ 为什么猫总能四脚着地？ 为什么猫的耳朵几乎可以随意转动？ 猫是怎样在空中完成翻身动作？ 猫的身体为什么这么软？ 猫为什么可以从很高的地方跳下来而不受伤？ 关于猫旋原理

猫有哪些本领？

猫有一个十分惊人的本领：从高处跌下时，不仅不会摔死，还能稳稳地落地。它的绝技就是空中翻身。你看，猫刚跌下时，还是背脊朝下、四脚朝天，可就在它落地的一刹那，已经变成背向上、脚朝下了，再加上它那双有着厚厚肉垫的爪子和富有弹性的腰腿，当然就能稳稳地在地面“安全着陆”了。早在19世纪末，就有一位物理学家对猫的空中翻身绝技产生了兴趣，他通过高速摄影拍下了猫的整个下落过程，发现猫在下落时仅用1／8秒就翻过身来了。我们知道，如果没有外力作用，原来不转动的物体是不会转动的。猫在开始下落时没有转动，在下落过程中又不受外力作用，它应该一直保持原来的姿势着地。那么，猫是怎样在空中完成翻身动作的呢？于是，有人把这完全归功于猫尾巴的功能。认为猫在下落过程中，快速地向一个方向甩动尾巴，由于力学中的角动量守恒原理，猫的身体就会朝另一个方向翻转。但是，通过计算人们发现，如果猫的空中翻身仅仅依靠尾巴的甩动，那猫的尾巴在1／8秒内至少要转上几十圈才行，这岂不是与飞机的螺旋桨一样了？于是，一些物理学家又忙碌起来，他们又是摄影又是录像，并且从理论上提出模型，用电脑进行计算。得出的结论是：猫在落下的过程中，是通过它的脊柱依次向各个方向弯曲来实施转体。图中我们可以看到，当双手握住猫的四肢，将手松开时，猫的角动量等于零。猫在下落的过程中，尽管受到重力的作用，由于重力作用在质心上，因此外力矩为零，所以，猫在下落过程中的任一时刻，都要保持角动量等于零。当猫从高处落下时，猫会本能地旋转身体，这时，猫的尾巴伸展并且朝着相反方向甩动，以保持猫的总角动量为零。由于猫的脊柱比较灵活，它在旋转身体的时候，还可巧妙地使身体和四肢收缩、伸展，调节整个身体的质量分布，保持角动量为零，以达到转身的目的。在体操和跳水比赛中，运动员要在腾空后短短几秒钟内，完成各种空翻加转体的高难度动作。虽然这些动作比猫翻身复杂得多，可道理却是大同小异。航天员在太空航行时，由于处于失重状态，身体会飘浮在空中。也必须学习猫空中翻身的绝技，用同样的办法来完成前进、后退、转身等一系列动作。

从理论力学角度分析猫在下落过程中是如何转身的

图a表示猫在开始下跌时先从中间屈曲身体，然后前腿向内靠近头部，上体旋转180(图b)。反作用则使离转轴较远的躯干下部、后腿和尾部向相反方向旋转。但是，由于这些部分的转动惯量比上体要大得多，所以转动的角度也就小得多。紧接着，为了完成180转体，猫就使其后退和尾部与躯干下部转成一条直线，并使这些部分绕一根纵向通过后腿的轴(图c)旋转。由于相对这跟转轴而言，下体旋转的反作用仍然很小；因此还需作一些必要的小调整，于是猫又沿相反于身体的旋转方向再转动尾部直至四爪朝地的姿势(图d)。在空中发起旋转的整个过程中，依靠对变形的控制，身体一部分的角动量就会受到另外一部分大小相等、方向相反的角动量的“对抗”，以保持总体角动量不变，并从中改变身体的旋转方向。向左转|向右转

为什么感觉猫咪在高的地方掉下来总是腿能先落地？

如果你是一个物理还不错的人，你应该会想到：猫在空中没有任何支撑点，到底是如何转身而又不违背角动量守恒的呢？（emmm.这个你就认为旋转吧！猫咪内耳的平衡器官会很� ��将头部相对于地面位置的信息传给大脑；然后大脑通过神经网络发出指令通知肌肉和骨骼，让它们身体上较轻的部分—猫咪的头和脖子就会旋转，让头和脸摆正；猫咪没有锁骨，脊柱非常柔软。在旋转头和脖子时它们的前脚会向身体收缩，这样会让脊柱旋转地更快一些。花样滑冰运动员在旋转的时候，双臂环抱着自己的身体也是这个道理。脊柱的扭动带动身体比较重的部分也就是屁股也开始旋转。猫咪从头开始把身体逐渐摆正，最后弓起背部、调整好落地姿势，尾巴也起到了稳定的作用，再加上肉垫吸收冲击力，就可以安全落地啦！视频封面00:00
科学家称之为空中翻正反射，使猫咪在1秒钟内就可以让四脚和大地垂直。但若猫咪掉落的位置太低，猫咪就没有足够时间调整了！Ⅱ 七楼以上用肚子着地
猫从高处落下也不总是四脚着地。超过一定高度，猫会采用四肢张开，肚子着地的方法。请看下面的视频：

为什么猫总能四脚着地？

人们常说猫有九条命，可能是因为有时猫咪从几层楼的高度跳下来却能毫发无损。另外猫咪的生存能力强，而我国的中华田园猫体质更佳，抵抗力更强，因此猫咪给人留下了不容易死亡的假象。其实猫咪从高处跳下来不会受伤，绝不是因为它有九条命，而且猫科动物千百万年来进化来的独特生存机制。家里养猫的朋友应该都知道，猫咪们特别喜欢呆在高处，例如猫爬架的最顶端，衣柜顶上，甚至是吊灯上。那是因为猫科动物一般都生活在树上，在树上休息睡觉，把猎物拖到树上保存起来，所以猫科动物特别擅长如何从高处跳下来。当然，经常在树上活动，难免有马失前蹄不小心掉下来的时候，所以猫科动物逐渐进化出了翻正反射能力。从高空中下坠的那一刻到落地的瞬间，猫咪的独特身体结构能帮助猫咪不受伤。除了出色的平衡能力，猫咪还拥有极其柔韧的脊椎，能让猫咪的身体在空中实现180°转弯。在空中下落的猫咪会本能的伸展身体，和降落伞的原理一样，制造更多的空气阻力来延长落地时间。另外，猫咪身材娇小，骨骼纤细，又长着一身厚厚的毛，这些生理特征都能减小自由落体的速度。在落地的那一瞬间，长满肌肉的四条腿，张开的小爪子还有厚厚的脚垫能是非常棒的“减震装置”。但是事实上，不是所有的猫咪从高处坠落时都能用脚着地。猫咪意外坠落时，往往有可能来不及做出反应。或是坠落高度太高，超出猫咪“减震装置”的有效范围了。所以，千万不要为了测试猫咪从高处坠落会不会受伤而把猫咪从高处扔下，只要是危险的情况就会有意外发生。另外，养猫家庭一定要封窗，不少猫咪从高楼层掉下去的时候，它们对于自己所处的高度根本一无所知，所以常常会“一失足成千古恨”。我是萌喵一箩筐，写得了文章做得了视频的养猫小能手，喜欢猫咪的你还不快关注我？

为什么猫的耳朵几乎可以随意转动？

猫咪的耳朵就是猫咪的情绪指示灯。不过可别生搬硬套哦。拿苏格兰猫来说吧，它的特点是耳朵小，向前折起，有点像鸭舌帽。如果你拿上面的理论分析，从耳朵上来看，它就一直处于自卫状态，实际上这种猫特别温和，对主人有深厚感情，耳朵向前折起只是它的生理常态。猫咪的耳朵可以随意的转动，而这种转动的角度非常的夸张，甚至可以达到180度，之所以有如此大的调整范围，是因为他们的耳朵上富含肌肉，与人类相比，猫的耳朵每一只都有32块肌肉，是人类的五倍之多，正是因为有这样丰富的肌肉群的控制，才让猫咪的听力变得无比敏锐。对猫咪而言，有着敏锐的听力� �可以让他们更好的应对环境中遇到的各种危险，而对于人类而言，通过猫咪的耳朵，可以来观察到他的情绪反应，从而更好的，处理两者之间的关系。当休息中的猫精神起来专注于周围某些令人兴奋的小细节时，耳朵位置会变成“警戒模式”。当它凝视着兴趣点时，耳朵会整个竖起来并旋转，让耳孔直接朝向前方。只要猫还维持着向前凝视的姿势，耳朵就会以这个方式一直保持竖直。只有旁边突然有噪音时，耳朵姿势才会改变，此时，猫会允许耳朵短暂的转向那个方向，但不会改变凝视的目光。

猫是怎样在空中完成翻身动作？

当猫从高处落下时，猫会本能地旋转身体，这时，猫的尾巴伸展并且朝着相反方向甩动，以保持猫的总角动量为零。由于猫的脊柱比较灵活，它在旋转身体的时候，还可巧妙地使身体和四肢收缩、伸展，调节整个身体的质量分布，保持角动量为零，以达到转身的目的。

猫的身体为什么这么软？

视频来源网络https://www.zhihu.com/video/1152222200009388032 还可以蛇皮走位↓ 视频来源网络https://www.zhihu.com/video/1152173815957090304 猫咪身体之所以这么...

猫为什么可以从很高的地方跳下来而不受伤？

感谢题主邀请！一只猫咪从19楼的外墙掉下来，主人赶紧冲到外面寻找，结果发现猫咪只有轻微的胸部挫伤；大家印象中的猫咪好像可以从很高的地方跳下来也不会受伤，像猫有九条命这样的传闻我们经常可以听到。到底猫咪是不是真的有这么厉害呢？猫咪从高处跃下的姿势猫的身体很轻，毛发很厚，在掉落的过程中惯性很小、空气阻力很大，相对来说受到的冲击力就很小。而且猫是一种善于攀爬与跳跃的动物，它身体内每种器官平衡功能比一般的动物要完善。当猫从高处摔下来时，它可以把不平衡的身体做一个调整，使身体非常迅速地恢复平衡。这些小可爱们是天生的狩猎者，猫科动物在野外为了猎捕食物，它们经常需要在高处跳来跳去，因此身体也发展成适合跳跃的体型。而猫咪在从高处跃下时，会自然地让身体放松，四肢向外扩张。这样的姿势能够减缓落下的速度，让它们有时间采取其他行动。（猫咪从高处落下时的分解图）
猫咪的柔软身段再来就要归功于猫咪的柔软身躯了。猫咪全身的骨头多达240几块，因此身体非常地柔软，能够扭曲成诡异的角度（这就是我们为什么经常调侃猫是水做的）除了方便它遇到危险时逃跑之外，从高处落下时也能帮助它们安全着地。猫的脚上有很厚的肉垫。这些脂肪肉垫能够起到缓冲的作用，也能减轻身体跌落时的震动。同时，猫的前腿短，后腿长，韧性好，在跌落之后能迅速跳跃使身体平衡。猫走路也是很少有声音的，“轻脚猫”的外号便是由此得来的。它脚上的肉垫既柔软又富有弹性，行走的时候脚爪缩在肉垫里面，每当猫从高处跳下来的时候，柔软的肉垫也能帮助它受地面的震动，这同样也是有利于猫从高处安然落地而不会摔死的原因之一。如果在离地面很低的地方，把猫忽然一脚踢下来，猫还来不及调整已经失去的平衡，身体就已经着地摔痛了。此时，你可以听见它“咪呜”一声尖叫，摇着尾巴跑向远处了。为什么猫咪可以办得到？或许你会觉得奇怪，在半空中为什么猫咪还能保持平衡，扭转自己的身体呢？这是因为猫咪的三半规管非常地发达，能够自动计算重力，让身体平衡不倒。即使从很高的地方掉下来，猫咪还是能够轻巧着地。猫咪真的摔不死吗？猫的平衡性和身体机能好，但不意味着猫真的摔不死，只是从高处落下生存的几率更高而已。如果被人从高处抛� �，而它自己没有反应过来，或者是抛下的高度使猫来不及反应的话，猫八成也会死。国外有学者整理出来一份数据：猫咪掉落的平均楼层是2.65层楼，摔落后的存活率为98.8%，但是把后遗症考虑进去的话存活率就降低...

关于猫旋原理

优秀的篮球运动员在跳起投篮的时候，会有一个“滞空时间”。好像是靠腰部发力，支撑身体在空中多停留一会儿。优秀的跳远运动员起跳后，会在空中走步，按说空中是无法借力的，好像也是靠腰部发力。据说猫有九条命，摔不死，加上以上的例子，好像是违反物理学定律的，但其实是并不违反，都是遵守的动量定律。

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