Проект Физика в жизни кошки

Защита проекта

1. Физика – наука о природе. Мы, как и «братья наши меньшие» - домашние  животные, частицы этой природы, следовательно, все законы физической науки должны найти и в нас, и в них свое проявление.

Итак, начинаем. Сначала немного истории.

Первые представители кошачьего семейства появились около 50 млн. лет назад. Это были хищные животные, похожие на горностая из них путем эволюции и последующего одомашнивания и возникла современная кошка. Биологи отмечают, что «духовный мир» кошки утончен, и вместе с тем дик. Зверек не раскрывает его перед людьми, навязывающим ему свою любовь; кошка различает интонации человеческого голоса, делит ощущения на приятные и неприятные, умею выражать удовольствие и неудовольствие, радость, печаль, страх, надежду, отвращение, гнев.

Сегодня кошка откроет нам мир физики в себе самой. А теперь внимание!

2.  «Механика в жизни кошки» .

Мы расскажем вам о походке, беге, прыжках. Кошки с точки зрения физики; о положении кошки при падении; о простых механизмах в анатомии кошки; о том, что такое мурлыканье и как кошка добивается обтекаемости своего тела; о некоторых механических параметрах кошки, например, производимом ею давлении на пол, массе животного, высоте  его прыжков.

Мы знаем, что не одно животное, ставшее домашним, не потерпело за время одомашнивания столь малых изменений внеш. Облика, как кошка. Ее тело, как считают специалисты, представляет собой высочайшее анатомическое   достижение природы: оно приспособлено и по конструкции, и по «манере» движения к тому образу жизни который ведет кошка.

3. Кошачья походка. Кошка ходит на «цыпочках». Основание лап у нее круглые, и след она оставляет округлый. На бегу она втягивает когти и ступает на толстые и мягкие подушечки пальцев. При беге кошка использует раскачивающуюся иноходь: она делает шаг попеременно то обеими правыми, то обеими левыми лапами. Это необычная походка. Ходьбу и бег кошки можно рассматривать как колебательное движение, в процессе которого то нарушается, то останавливается равновесие тела. Движения кошки удивительно быстры, легки грациозны. Что позволяет ей достичь этого? Кошка движется, отталкиваясь от опоры. При этом внешние силы тяжести, сила трения сопротивления среды вступают  во «взаимодействия» с внутренними силами организма (напряжение мышц). Движения происходит благодаря совместной деятельности всех мышц и силе трения покоя. При беге  животного возникает особый ритм: каждый очередной мах конечностей состоит из чередующихся ускорений и замедлений. Установлено что только 1\5 часть из сорока мышц лапы кошки работает на передвижение, другие же остаются в покое как бы прозапас, на случай чрезвычайных перегрузок. Кошка при беге может развивать скорость до 50 км.\ч.

При прыжке же, т.к. кошка старается преодолеть большое расстояние, ее спина как бы расширяется, что позволяет ей планировать кошка при этом напоминает мелкий парашют. При прыжке все мышцы ее ведут себя как сложная система амортизаторов; при приземлении они вкл. Не одновременно, а поочередно, одна за другой до тех пор, пока не поглотят всю энергию полностью.

4. Кошка в падении. Перед полетами в космос ученые искали способы правильной ориентировки космонавтов в пространстве, лишенном действия силы тяжести. Их волновал вопрос как космонавт будет двигаться внутри и вне корабля? При поиске ответа на этот вопрос они обратили внимание на удивительные способности падающей кошки: из какого бы положения падение не началось – приземляется она на все 4 лапы. Просмотрели кадры киносъемок об этом. Много раз на пленке запечатлевали все фазы движения падающей кошки. Поражало виртуозная способность кошки переворачиваться в воздухе вокруг своей оси; объясняется она прекрасными функциональными качествами ее хребта который легко и сильно изгибается и растягивается – кошка прекрасно управляет его деформациями.

То , что кошка корректирует положение тела с помощью хвоста – в этом не было сокрытия; однако теперь были получены количественные характеристики. Хвост во время падения совершает вращение, заставляющее все тело животного поворачиваться обратном направлении; так продолжается до тех пор, пока органы равновесия не отметят, что ее голова заняла правильное положение относительно поля тяготения. Затем происходит выравнивание тела животного относительно его продольной оси. Концом вращений кошки является сведение лап вместе, при этом она нагибает спину, хвост играет роль амортизатора.

Когда была изучена техника приземления кошки, эту технику постарались приспособить для человека. Поскольку природа не наделила его хвостом, космонавту были предложены соответствующие вращательные движения ног.

Падение кошки подчиняется закону сохранения момента количества движения.

5. Простые механизмы в анатомии кошки. В скелете этого животного можно найти кости-рычаги: это череп, лапы. Есть и такой простой механизм как клин: это острые зубы, когти их помощью кошка может создать очень большие давления, что служит хорошей защитой, или помогает нападению. Еще один клин – бугорки на языке. Шершавый, с бугорками язык кошки действует, как щетка: поэтому кошка ловко чистит им шерсть, удаляя пыль, остатки грязи.

Что такое мурлыканье. Это чередование 2 звуковых импульсов, которые производятся при вдохе и выдохе. Тогда голосовые связки колеблются в потоке вдыхаемого выдыхаемого воздуха. При этом мускулатура гортани сокращается от 20 до 30 раз в 1 сек.

6. Форма тела кошки с точки зрения обтекаемости. Т.к. кошка перемещается быстро, природа создала ее такой, чтобы при беге и прыжках она испытывала наименьшее сопротивление воздуха. По данной причине волоски образующие « мех» у кошки , расположены по правилам оптимального обтекания: волоски укладываются назад друг на друга, образуя гладкую поверхность; кроме того , это позволяет не намокать и легко пролезать в узкие проходы, быстро двигаться в траве, в густом кустарнике.

А теперь некоторые цифры: скорость кошки – до 50 км\ч, высота прыжка - 3 метра, длина прыжка – может в 15 раз превышать длину тела.

Рассчитаем давление, производимое кошкой на пол сделаем из этого соответствующие измерения: найдем массу кошки, измерим площадь S1 одной лапы (в миллиметрах): рассчитаем S=4S1 и р (р=Р/S).

1. А еще в кошкиной судьбе имеют место электричество, тепловые явления, кошачье зрение тоже имеет свои секреты. Поэтому наш проект «Физика в жизни кошки» будет обязательно иметь продолжение.  И мы представим его на одной из научно-практических конференций.