проект на тему: Физика кошки

Проект по физике
Тема: Физика кошки.

Обложко Мария
Дубковская СОШ «Дружба», Одинцовского района
8 класс.


Научный руководитель: Макейкина Юлия Игоревна, учитель физики.



2012-2013 гг.
Содержание

Введение
Механика в жизни кошки
Тепловые явления в кошкиной судьбе
Электричество и кошки
Оптика кошки
Завершение












Введение

Физика – наука о природе, растениях и животных. Так вот сегодня меня заинтересовала физика кошки. Наверняка, все мы слышали известный факт о том, что это животное всегда приземляется на лапы. Я расскажу вам не только об этом.

1. Механика в жизни кошки

Ни одно животное, ставшее домашним, не претерпевало столь малых изменений внешнего облика, как кошка. Её тело представляет собой высочайшее анатомическое достижение природы: оно приспособлено и по конструкции, и по “манере” движения к тому образу жизни, который ведёт кошка. Грациозное, ловкое животное, способное высоко прыгать и изящно передвигаться. Все в ее теле предназначено для того, что бы она могла быстро и точно поймать добычу.  

“Кошачья походка”
Кошка ходит на “цыпочках”. Основания лап у неё круглые, и след она оставляет округлый. На бегу, она втягивает когти и ступает на пухлые, мягкие подушечки пальцев. При беге кошка использует раскачивающуюся иноходь: она делает шаг попеременно то обеими правыми, то обеими левыми лапами. Ходьбу и бег кошки можно рассматривать как колебательное движение, в процессе которого то нарушается, то восстанавливается равновесие тела. Движения кошки легки, грациозны, быстры. Кошка двигается, отталкиваясь от опоры. При этом внешние силы – силы тяжести, сила трения, сопротивление среды, вступают “во взаимодействие” с внутренними силами организма (напряжение мышц). Движение 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 40 мышц лапы кошки работает на передвижение, другие же остаются в покое как бы про запас, на случай чрезвычайных перегрузок. Известно, что при беге кошка может развивать скорость аж до 50 км/ч.
.

При прыжке же, кошка старается преодолеть большое расстояние, её спина как бы расширяется, что позволяет ей планировать; кошка напоминает при этом мелкий парашют. Во время прыжка все мышцы ведут себя как сложная система амортизаторов; при приземлении они включаются не одновременно, а поочерёдно, одна за другой до тех пор, пока не поглотят всю энергию прыжка полностью. 

Итак, загадка «кошачьего падения» долгое время оставалась нерешенной. Механизм поворота кошки разъяснился совсем недавно. У кошки есть два средства повернуть свое тело при падении. Во-первых, перемещение хвоста: когда кошка, держа хвост под углом к своему телу, производит им вращательное движение, то все тело разворачивается в противоположном направлении. Мускулы, вращающие хвост в одну сторону, в то же время отталкиваются от тела и тем заставляют его поворачиваться в обратном направлении - выполняется закон равенства действия. Рядом последовательных оборотов хвоста кошка может повернуть свое тело на желаемый угол; в этом нет никакого нарушения законов механики.
Тайна раскрыта! 


2. Тепловые явления в Кошкиной судьбе

Температура тела кошки. 
В нормальном состоянии она колеблется в пределах 38 – 39,50 С, у котят – более высокая. Температура тела зависит от физической и психической активности кошки. Частота дыхания в среднем 20 – 30 дыхательных движений в минуту. При повышении температуры окружающей среды или сильном возбуждении, кошки начинают дышать с открытым ртом, что способствует увеличению теплообмена.

Охота кошки.

Теплообмен. 
В обычных ситуациях теплорегуляционную функцию выполняет явление теплообмена между телом кошки и окружающей средой.
Теплорегуляцию обеспечивают также немногочисленные потовые железы кошки, находящиеся на кожистых концах лапок. При испарении жидкости с поверхности тела температура его понижается и тем сильнее, чем активнее идёт процесс испарения. Происходит это потому, что для отрыва молекул жидкости, т.е. разрыва межмолекулярных и межатомных связей и перевода жидкости в газообразное состояние, требуется энергия; берётся она у самого тела, с поверхности которого идёт испарение. На теле кошки и её голове потовых желёз нет, поэтому кошку не могут заметить по запаху. Потеют у неё концы лапок, но при этом лапки прижимаются к земле, и, следовательно, добыча преждевременно не испугается подкрадывающейся кошки и не учует её запаха.
Большую роль играет шерсть кошки, её волосяной покров. Когда холодно шерсть мышечным усилием “поднимается дыбом” меду волосинками скапливается больше воздуха, чем обычно, а воздух плохой проводник тепла, помогает этому и подшерсток., создавая плотную воздушную оболочку вокруг туловища.
Когда холодно, кошка свертывается в клубок, чтобы сохранить тепло, так как меньше свободная поверхность тела, поэтому меньше теплообмен, меньше охлаждение. Чем теплее в комнате, тем больше распрямляется тело кошки, пока не вытянется в прямую линию.
Кошка в сильный мороз может ходить по снегу, не обмораживая лап, так как на подушечках лап есть тонкий слой, обладающий плохой теплопроводностью, он то и держит большой перепад температур.
Шерсть кошки.

3. Электричество и кошки

Когда гладят кошку по шерсти, то в сухую погоду или в сухом помещении шерсть от трения быстро электризуется. Если гладить долго и энергично, то может произойти сильная электризация: на поверхности скопиться большой заряд, и как следствие возникнет – искра. Кошка не всегда любит, когда её гладят: в сухую погоду её шерсть так сильно электризуется, что возникает достаточно сильное электрическое поле, проскакивающие искорки вызывают у кошки неприятные ощущения.

Кошка может выдержать гораздо большее напряжение, чем человек. И именно благодаря кошке удалось выяснить, какую большую роль в ослаблении электрического действия поля на живой организм играет фактор внимания. (Для горения электрической лампы в 15Вт надо было бы одновременно гладить 1,5 млрд. кошек!)

4. Оптика кошки

Устройство глаза кошки похоже на строение глаза человека. Но зрачок у кошки не круглый, а вертикально-овальный.
Природа сделала его таким, чтобы кошка обладала острым зрением, была способна видеть в полумраке, и яркий свет не ослеплял бы животное. Величина зрачка тоже, как у человека, может меняться от освещения. Глаз кошки, как и человеческий глаз, способен к аккомодации – приспособлению к ясному видению предметов, находящихся от него на различных расстояниях, путём изменения преломляющих свойств его оптической среды, сосредоточенной в хрусталике.Глаза кошки.

Глаза – важнейший “инструмент” кошки: ведь в своей жизни она полагается в основном на зрение, в то время как у большинства млекопитающих решающую роль в опознании, поиске пищи и предупреждении об опасности играет обоняние. В связи с такой ответственной функцией зрения глаза кошки велики по сравнению с размерами её черепа; они расположены так, что поле зрения обоих глаз накладывается одно на другое в отличие от других животных. Угол зрения кошки каждого глаза 2050; это помогает ей точно оценивать расстояние, форму и взаимное расположение предметов в пространстве. Кошка, как и человек, обладает бинокулярным зрением - способность одновременно чётко видеть изображение предмета обоими глазами.
У кошки, в отличие от человека, есть третье веко, известное под названием мигательная перепонка. Оно уменьшает интенсивность очень яркого света и немного предохраняет глаза от травм.
Ее глаза могут приспосабливаться к источникам света различной яркости. При ярком освещении ее зрачки похожи на узкие щелочки. В темноте они становятся широкими, почти во весь глаз. Это не означает, что кошка может видеть в абсолютной темноте, просто ей нужно намного меньше света, чем остальным животным. Глаза кошек выпуклые, что позволяет собирать световые лучи с более широкого пространства.
Глаза у кошки обладают удивительным свойством: они светятся в темноте. Светящиеся в темноте глаза кошек нанесли большой ущерб репутации этих животных. На протяжении веков черные кошки считались спутниками ведьм, а убеждение, что глаза кошек светятся сами, дожило до наших дней.
Однако простой опыт убеждает в обратном. Если посадить кошку в комнату без окон, то в полной темноте ее глаза светиться не будут. Сияние кошачьих глаз объясняется просто - они отражают свет исключительно от внешнего источника. Секрет же свечения глаза - в тонком отражающем слое, состоящем из прозрачных клеток.
Когда луч света через роговицу и хрусталик достигает светочувствительной сетчатки, он поглощается не целиком. Часть света достигает внутренней сосудистой оболочки. У животных со светящимися глазами этот свет отражается прозрачными клетками назад, пронизывает сетчатку, увеличивая светочувствительность глаза, и узким пучком излучается наружу, что, собственно, и позволяет животному ночью видеть гораздо лучше.
Причем свечение глаз, проявляющееся как у кошек, так и у других животных, ведущих ночной образ жизни, свойственно любому глазу. Его можно наблюдать и у человека, если осветить глаз ярким источником света. Подобный эффект наблюдается при использовании лампы-вспышки. Вот почему на цветных снимках у людей иногда глаза сияют зловещим красным светом.

Завершение

Есть еще кое-что интересное об этом животном:
У кошек есть так называемое «шестое чувство».  Кошка обычно не отдаляется от своего жилища более, чем на 1 км, но если такую кошку увезти далеко от дома, в совершенно незнакомое место, она может преодолеть путь свыше 100 км и больше, но домой вернется.
Вот такие вот забавные эти существа – кошки!