Proč kočky pokaždé dopadnou na všechny čtyři

Tohle je první živá kočka zachycená na film. A její pád vede k vyřešení fyzikálního problému. Proč kočky pokaždé dopadnou na všechny čtyři? Z téhle otázky se mohli vědci 19. století zbláznit. Dokud ji jeden z nich nevyřešil pomocí nečekaného nástroje. Kamery. Étienne-Jules Marey byl vědec a vynálezce posedlý analýzou pohybu věcí a zvířat. S fotografií začal experimentovat, když ji většina používala ke zdokumentování nehybných předmětů.



Jeho cílem ale bylo zachycení pohybu, čehož docílil rozvinutím základního principu fotografování. Vystavil fotosenzitivní materiál světlu a pak ho zakryl do tmy. Temnotu a světlo vytvořil pomocí disku, který měl v sobě otvory. Kontrolou světla během pohybu foceného subjektu dokázal zachytit pohyb na jednu skleněnou desku.



V podstatě se tam střídavě blokuje světlo. Otvor na disku se otevře a pak temnota, zatímco se muž pohybuje. Znovu se otevře a pak temnota. Této technice se říká chronofotografie. A výsledek ukazuje něco, co lidské oko není nikdy schopné vidět. Jednotlivá fáze pohybu. Za pár let Kodak představil celuloidový film a Marey provedl klíčová vylepšení na své kameře.



Skleněnou desku vyměnil za roli filmu, která se pohybovala mezi záběry. Když je světlo, udělá se snímek, a když je tma, film se posune. Takže je to v podstatě filmová kamera. Marey pořídil spoustu filmů pro svůj výzkum a nechal spadnout spoustu zvířat, aby zjistil, jak dopadnou. Konkrétně tohoto zajíce a toto kuře. To nás přivádí zpět ke kočce. Zdá se, že otočením dokáže upravit svou polohu, aniž by se od něčeho odrazila.



Což by porušilo zákon zachování momentu hybnosti. Zní to děsivě, ale vydržte. Newtonův pohybový zákon říká, že těleso v pohybu se nemůže zastavit bez pomoci druhé síly. Takže nemůžete změnit svou pozici uprostřed pádu jako v animácích. Ale při sledování kočky to vypadá, že ona to dokáže. Většina lidí tvrdila, že kočka si pomohla odrazem od ruky, která ji pouštěla. Ale Mareyho film ukázal, co se ve skutečnosti děje.



Už na začátku vidíme, že kočka se nezačala otáčet pomocí odrazu. Místo toho prohnula záda. Ohnutím zad rozdělila své tělo na přední a zadní část. A tyto části fungují nezávisle na sobě. Aby se rychleji otáčeli, krasobruslaři si přitáhnou ruce k tělu. Tady se děje totéž. Na začátku rotace si kočka přitáhne přední nohy a zadní nechá natažené, aby se přední polovina otočila rychle a zadní zůstala v původní pozici. A pak v polovině pádu udělá přesný opak.



Přední natažené a zadní skrčené, aby otočila i zadní část. A těsně před dopadem má všechny nohy natažené, jak to jen nejvíc jde, aby se točila pomalu. Takže se kočka otočila, ale neudělala to najednou. Obě půlky pracují opačně. Využívá setrvačnost vlastního těla, aby každou stranu otočila. Protože otočky probíhají v opačném směru, navzájem se vyruší. Takže Newtonův zákon není porušen.



V roce 1894 publikoval Marey svůj výzkum v Nature, kde poprvé ukázal, proč kočka dopadá na všechny čtyři. Jeho práce je jedním z raných případů použití fotografie pro vědecké účely. Co fotografie umožňuje vědě? Něco zachycuje a činí z toho trvalý důkaz, který se dá později zkoumat nebo sdílet. Marey dokázal zachytit něco, co lidské oko nikdy nemůže vidět. Překlad: Zef www.videacesky.cz Možná jste viděli jiný raný příklad chronofotografie.



Roku 1878 použil Eadweard Muybridge 12 kamer propojených drátem, aby dokázal, že kůň při cválání zvedne všechny čtyři nohy do vzduchu.