编者的话：学妹超乖
请务必不要自行以猫或者其他动物作关系测试、实践。
2018 年，好意思国纽约市有一则神奇的新闻：一只猫从公寓楼 32 层的窗户跌落，摔到了柏油马路上，令东谈主惶恐的是，高空陨落天然让它肺部塌陷、牙齿碎裂，却毫无性命之忧。这只四脚一又友只在兽医那调治了两天，就不错回家了。
肖似的猫陨落新闻，曾发生过好屡次，也由此出身了“猫有九条命”的成语。几十年来，不同学科的策划东谈主员一直在试图清醒：猫为何有如斯惊东谈主的生活手段？
关联词，在十九世纪末，发轫令物理学家感到困惑的并不是猫猫从令东谈主晕眩的高度跌落。相背，难住他们的是猫在落下时身体绕轴旋转、最终算作落地的一系列相片。
这些相片显露：一个东谈主理着猫的腿，让它背部朝向大地松开手，然后猫会向下陨落。猫在空中飘着的前半程，身体坎坷倒置、后背朝地的，但相片上的后半程看起来好像违背了物理规定：这只猫翻了个身，终末四爪着地。
违背物理学定律？
咱们在日常生活中就能不雅察到，这些四足动物不错在空中旋转。笔据角动量守恒定律，率先莫得旋转的物体，在莫得外力作用下，是满盈不可能我方动掸起来的。因此在很长一段本事里，东谈主们都认为猫在空中旋转的动量，来自它们跌落时将我方推离所在平面时施加的力。关联词，那些相片展示得适值相背：发轫猫直接地掉下去，接着它真实设法以自己为轴动掸了一圈。这若何可能呢？
许多科学家都曾用功解释过“猫猫陨落”风物，甚而还包括电磁学之父詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell），他作念了一系列让猫从不同高度（包括从掀开的窗户）落到床上和桌子上的实践。但直到 1969 年，这个谜题才被揭晓。
事实诠释注解，咱们对猫猫身体的不雅察还不够仔细，它并不像咱们念念的那样——在半空中运转旋转的一个圆柱体。若是仔细不雅察，你或者会发现时猫下落的经由中，它的上半身和下半身是朝不同的标的旋转的，这就保证了统统这个词经由中的角动量守恒。这有点像胡椒研磨器学妹超乖，猫的身体分红两截，离别沿不同标的动掸，这么举座的角动量变化为零。
然而猫猫是若何保证我方四爪着地的呢？事实上，猫猫即是物理学大家！它们充分应用了经典力学的物理定律：通过把前爪放到迫临身体的地点，像项目溜冰通顺员同样减小动掸惯量，上半身以自己为轴快速地旋转；而关于后腿，它们的步履正相背——伸展后腿，尽可能增多动掸惯量。如斯一来，当它上半身转过一个较大的角度时，后腿沿相背标的只需要动掸较小的角度。（幸而猫猫有着无比机动的脊柱。）
一朝猫的上半身处于正确的姿态（也即是头朝向大地），它就不错伸展前爪，收紧后腿然后运转像研磨胡椒同样向相背标的动掸，这么它们的后爪也能够刚好朝向大地。通过这种步地，猫总能够告捷地四爪着地——况兼莫得违背任何物理学定律。
多高处跌落能幸存？
物理规定标明，物体从越高处跌落，受到的冲击力就越大。但 20 世纪 80 年代的一项策划发现了不同寻常的规定——至少对猫而言是这么。在这项策划中，两位纽约市的兽医描摹了 1984 年 6 月到 11 月之间发生的 132 起猫咪坠楼事件。它们险些都从差未几 32 层楼高的地点掉落，总体而言，90%的猫都存活下来了。
当这两位兽医纪录猫的受伤情况时，他们得出了一个令东谈主惊诧的论断：在 7 层楼高度以下，猫受到伤害的严重进度会随高度增多而加剧，但在 7 层楼高以上，它们的伤势似乎有所着落。换句话说，从 6 楼跌落反而比从 11 层楼跌落更危急。
看起来猫猫再一次向物理规定发起了挑战。猫猫从越高处落下，它被地球重力加快的本事就越长，因此它下落的速率应该越来越快，直到最终落地。出乎不测的冲击可能会变成它们的骨头断裂、肺部塌陷甚而其他更倒霉的成果。表面上，越高处跌落，这个结局会越倒霉。
关联词，若是这么接头猫的摆零星体通顺，就忽略了空气阻力的影响。毕竟，猫不是在真空中，而是在空气中转移，而空气不错减缓它们的下落。事实上，在猫下落时，有两种标的相背的力作用在它身上：重力和摩擦力，其中摩擦力会使它减慢。
在莫得空气阻力的理念念情况下，重力的缠绵很简便，只需猫的质料和重力加快度相乘就好。而空气阻力取决于物体在空气中通顺的横截面积、阻力所有这个词、空气密度以及下落物体的速率。在运转下落时，猫的速率为零，是以独一重力引起的加快度作用于它，但跟着速率不断增长，与重力标的相背的摩擦力就会产生。因此，为了细则动物的具体通顺，必须缠绵它受到的协力（重力-摩擦力）。而协力的大小就决定了物体的加快度大小，以及标的。
猫猫陨落的速率极限
但倘若猫快速下落一段本事后，它的速率增长到摩擦力大小与重力相抵，这会导致猫受到的协力变为零。天然，加快度也会变为零。而不再加快意味着：猫下落的速率不会再增长了，它达到了我方下落速率的极限。
你不错很容易地缠绵出这个最终速率，或最高速率收尾。因为最终速率是在摩擦力和重力大小非常的情况下产生的，在这种情况下，这两个力相互对消，一个下落的物体以恒定的速率向大地陨落。
假定一只猫重 4 千克，长约 50 厘米，宽 15 厘米。笔据这些参数，再将猫视为圆柱体，咱们不错缠绵转移物的横截面积为 0.075 时时米。最终，不错推出这只猫的最终速率是 32.68 米每秒，相等于每小时不到 120 千米。
笔据猫下落的高度，不错缠绵出它的最终速率。
从图中不错看出，在 100 米的下落高度上，猫的速率也曾达到了每秒 30 米。因为东谈主们也曾不雅察到猫从更高的树立物上（比如从 32 楼）摔下来后还能存活，是以它们应该不错在最高时速 120 千米的撞击中存活下来。因此，从表面上讲，这些动物或者从任何能念念到的高度摔下来，都能活下来。
幸存猫偏差？
但这种猫下落速率极限的缠绵，并不成解释纽约兽医的不雅察成果：为什么猫从七楼或更高的楼层摔下来比从更低楼层摔下来存活的概率更高? 毕竟低层摔下来的速率会更低，冲击力也更小。一种解释与动物的教学关系。
当猫从较低的高度陨落时，它会在短本事内处于失重现象。因此，它会本能地把腿伸到身下，算作着地。关联词，在高处陨落时，这种政策就会失效：由于动物的体重散播不均匀，将腿伸到下方对皆会导致严重的伤害。
偷拍厕所女同学而这种各别或者不错解释为什么在七楼以下，存活率随高度增多而着落。而更高处陨落，摩擦力不才落经由中变得显著。兽医估量，这么猫就不再有颠仆的嗅觉，它会感到缩短，不会伸展它的腿。它的分量散播会更均匀，着陆也会更牢固，因此生活的几率更大。
但关于这一风物还有一个更简便的解释——尽管这对动物喜爱者而言学妹超乖，会有些消极。兽医的发现可能响应了所谓的生活者偏差：**若是一只猫从高处摔下来，就地归天，主东谈主可能不会费神去兽医诊所。因此，未陈诉的归天数目可能高于医疗东谈主员纪录的归天数目。
