Drehende Katzen -korrekt wiedergegeben?
Hallo, ist das inhaltlich korrekt wieder gegeben?
"Dass sich die Katze im Flug dreht, widerspricht der Logik des Drehimpulssatzes. Denn demnach hat jedes Objekt einen konstanten Drehimpuls , solange keine andere Kraft von außen auf ihn einwirkt. Ein nicht drehendes Objekt kann also nicht einfach starten zu rotieren. Wird Katze, die mit einen Drehimpuls von Null mit den Beinen gen Himmel fallen gelassen, dürfte sie sich nicht drehen, zumindest das man lange
Auch müsste dem Drehimpuls nach dass die Drehung in eine Richtung zu einer Rotation in die entgegengesetzte Richtung führt.
Die Katze müsste also auf dem Rücken oder in verschraubter Position landen,
6 Antworten
Ich würde sagen, es widerspricht scheinbar der Drehimpulserhaltung.
Wäre die Katze ein starrer Körper, wäre keine Drehung möglich. Dies ist aber nicht der Fall, die Katze ändert mehrfach die Körperhaltung. Der Drehvorgang ist kompliziert:
-Die Katze ändert teils durch Einziehen der Pfoten das Trägheitsmoment der Hinter- oder Vorderseite. Dies wird bei gegenläufiger Drehung von Vorder- und Hinterseite verwendet
-Durch Abwinklung der Wirbelsäule verhalten sich Vorder- und Hinterseite wie ein Winkelgetriebe. Durch eine Ausgleichsbewegung des gesamten Körpers kann die Katze hier Vorder- und Hinterseite gleichsinnig drehen, da sich insgesamt keine Drehimpulsänderung ergibt (vgl. die Animation im Wikipedia-Artikel)
Siehe
https://de.wikipedia.org/wiki/Stellreflex_der_Katze
PS: Zu Deinem Text. Der erste Absatz ist korrekt (mit widerspricht scheinbar...). Der zweite Absatz ist nicht glücklich formuliert, denn "Rotation" und "Drehung" sind gleichbedeutend. Vielleicht meinst Du, dass eine Drehung der einen Körperhälfte zu einer gegenläufigen Drehung der anderen Körperhälfte führen müsste.
Nein das stimmt nicht. Ohne Gravitation vielleicht. Aber so kann die Katze durch verlegen ihres Schwerpunkts nach oben verursachen, dass dieser kippt und sie sich dreht. Funktioniert auch mit Butterbroten, die den Schwerpunkt oben auf der gebutterten Seite haben und sich somit auch im Fall drehen.
Bei der Drehung der Katze spielt der Luftwiderstand aber keine entscheidende Rolle, ausser, dass damit die Fallgeschwindigkeit insgesamt relativ gering bleibt. Vgl. meine Antwort oder den verlinkten Wikipedia-Artikel.
Nein, stimmt nicht.
Die Kraft, die hier wirkt, ist die Katze selbst, wie sie ihr Gewicht verlagert und den Körper dreht.
Die Katze erzeugt den Drehimpuls selbst
"Die Katze erzeugt den Drehimpuls selbst" ist zumindest missverständlich, denn die Katze kann ihren Gesamtdrehimpuls nicht ändern.
Danke dir schon einmal. Die Erklärung für die Katze käme ja noch. Stimmt den die Wiedergabe des Drehimpuls und des Problems?
"... hat jedes Objekt einen konstanten Drehimpuls , solange keine andere Kraft von außen auf ihn einwirkt."
Richtig. Also hat auch die Katze "einen konstanten Drehimpuls, solange..." sie unbeweglich im Körbchen schläft.
Wenn der Katzenkörper dagegen durch die Luft fliegt, wirkt "eine andere Kraft von außen auf ihn" ein, nämlich die Luftreibungskraft, und deren resultierende Richtung ändert sich mit der zielgerichteten Verformung des Katzenkörpers. Damit kann die Katze ihren Flug ähnlich steuern wie der Fallschirmspringer, der Sturzkampfbomber oder der Raubvogel im Sturzflug. Letzterer verunglückt dabei fast nie.
die Katze hat Anfangs Drehimpuls null. Dann knickt sie sich in der Mitte, und dreht beide Hälften, deren Drehimpulsvektoren nun gegenläufig sind und immer noch einen resultietenden Drehimpuls null ergeben. Dann richtet sie sich wieder gerade und landet.
Das gilt aber höchstens bei Berücksichtigung des Luftwiderstands. Ohne Luftwiderstand wird jedes Massenelement eines starren Körpers gleich beschleunigt, dieser dreht sich deshalb nicht, unabhängig von der Lage des Schwerpunkts.