¿Por qué duele que los humanos caigan 10 pies, pero cuando un gato cae, nada le sucede a sus extremidades?

Las cosas grandes tienen problemas cuando se caen. Las cosas pequeñas no, debido a la resistencia del aire.

La gravedad, una mera molestia para Christian, era un terror para Pope, Pagan y Despair. Para el ratón y cualquier animal más pequeño no presenta prácticamente ningún peligro. Puedes dejar caer un ratón por un pozo de mina de mil yardas; y, al llegar al fondo, recibe un leve golpe y se aleja, siempre que el suelo sea bastante blando. Se mata a una rata, se rompe un hombre, se salpica un caballo. Para la resistencia presentada al movimiento por el aire es proporcional a la superficie del objeto en movimiento. Divida la longitud, la anchura y la altura de un animal por diez; su peso se reduce a un milésimo, pero su superficie solo llega a una centésima. Entonces, la resistencia a caer en el caso del animal pequeño es relativamente diez veces mayor que la fuerza motriz.

– En Being the Right Size, por JBS Haldane (1926, en Possible Worlds and Other Essays ).

(Mi énfasis)

Hay otros factores que son más específicos para los gatos ( editar y en particular para el caso específico de “caídas de 10 pies”, donde la resistencia del aire no va a ser un factor enorme para la mayoría de los gatos ). Los gatos son capaces de girar en el aire para aterrizar de pie. Son muy musculosos y flexibles para su masa. Mire este aterrizaje de gato y vea cómo los poderosos hombros y patas anteriores absorben suavemente el impacto del aterrizaje:

Esta es también la razón por la cual los grandes felinos, tan pesados ​​como humanos, pueden aterrizar fácilmente desde caídas mucho más altas de lo que los humanos pueden soportar. Vea este aterrizaje de leopardo desde su salto (aproximadamente la marca de 1:10): el peso es mucho mayor, pero también lo son los músculos del hombro, y el cuerpo flexible aún permite la desaceleración sin esfuerzo al aterrizar.

Cuando se deja caer desde una altura de aproximadamente un pie o más, un gato usa su columna vertebral muy flexible para enderezarse en el aire para que aterrice correctamente, distribuyendo su peso a los cuatro pies.

Un gato también tiene una velocidad terminal mucho más lenta (la velocidad más rápida que puede alcanzar un objeto al caer) debido a su peso liviano, su pelaje grueso y su capacidad de extender su cuerpo para aumentar la resistencia. Todas estas cosas reducen la cantidad de estrés ejercida sobre sus huesos en el momento del impacto.

Sin embargo, aunque muchos gatos pueden aterrizar sin lesiones, no es raro que un gato se rompa un hueso al caer desde una altura mediana. Cuando alcanzan la velocidad terminal (que es aproximadamente la mitad que la de un ser humano), relajan sus cuerpos, reduciendo aún más el daño. Los cuerpos tensos reciben más daño (se puede ver el mismo efecto en los conductores ebrios que no se lesionan en los accidentes tan a menudo como los sobrios). Si no están lo suficientemente arriba como para tener el tiempo de alcanzar la velocidad terminal, es más probable que se lastimen a sí mismos.

Voy a agregar a las otras respuestas.

Dos cosas para tener en cuenta. La aplicación biomecánica de la ley del cubo cuadrado implica que si un animal fuera incrementado isométricamente en una cantidad considerable, su fuerza muscular relativa se vería severamente reducida, ya que la sección transversal de sus músculos aumentaría por el cuadrado del factor de escala mientras que su la masa aumentaría en el cubo del factor de escala. Como resultado de esto, las funciones cardiovasculares y respiratorias estarían gravemente cargadas. Vi en un documental que por un aumento de cinco veces en la longitud de un fémur, su área de sección transversal tendría que aumentar 40 veces para soportar el peso del animal. Entonces, gramo por gramo, un gato posee una mayor fuerza muscular para manejar el estrés de la caída. ¿Han visto hormigas caerse y simplemente levantarse y caminar?

El segundo es la cantidad de energía cinética que un ser humano podría poseer debido al acto de caer que tendría que disiparse en comparación con un gato.

Energía cinética = 0.5 * m * v ^ 2

Como puede ver, KE aumentará con masa y velocidad. En cuanto a la parte masiva de la ecuación, un ser humano es muchas veces más masivo que un gato.

Ahora a la parte de velocidad de la ecuación. Como puede ver en la ecuación, un aumento doble de velocidad aumentará la energía cinética en un factor de 4.

Galileo demostró que todas las cosas, independientemente de su masa, en el vacío, caen hacia la Tierra a la misma velocidad. Pero en el mundo real, hay resistencia al aire. Ahora, un humano más pesado poseerá más inercia que un gato (la inercia es la tendencia de un objeto a permanecer en movimiento o en reposo a menos que se actúe sobre una fuerza externa). Ahora, la misma cantidad de resistencia al aire actúa sobre cuerpos de diferentes tamaños. Por lo tanto, la resistencia del aire tiende a ralentizar la caída del gato más que a un ser humano. Por lo tanto, el objeto más pesado con más inercia tiende a caer más rápido que el objeto más ligero con menor inercia, lo que aumenta enormemente la energía cinética que posee.

Pero pertinente a esta pregunta, es poco probable que la resistencia del aire juegue un papel importante en solo 10 pies.

Pero un gato todavía tiene mucha menos energía cinética para disiparse en comparación con un ser humano. Entonces, cuando este KE más grande se disipa y las implicaciones de la ley de Square Cube, te lastimas o tienes una fractura por impacto debido al mayor estrés y la relativamente menor fuerza muscular y ósea.

E Ian York señala que los gatos son buenos para absorber esta energía cinética sin mucho daño. No se puede decir lo mismo de nosotros.

JBS Haldane, sobre el tamaño correcto

El tamaño del organismo es independiente del riesgo de lesión. La resistencia del viento contra el peso es más relevante. La configuración y el estado del organismo son importantes. Una persona que cae y que sabe cómo minimizar las lesiones y que se encuentra en excelentes condiciones físicas tiene más posibilidades de sobrevivir una caída de 10 m que una persona de 90 años con osteoporosis. La naturaleza de la superficie de impacto también afectará el resultado. Un gato que está viejo y con sobrepeso no puede hacer nada mejor que muchas personas.

¡Incluso los gatos tienen dificultades para caer 10 metros!
Sí, tienen extremidades más flexibles que los humanos, pero la gravedad tiene un límite.
Muchos gatos que caen de un lugar alto pueden experimentar: áreas dañadas, hematomas, fracturas de la mandíbula o la cadera o hemorragia interna.
¡Así que por favor cuida a tu gato!

Sí, son más elásticos y tienden a aterrizar mejor, ¡pero esto no los salva de la gravedad!

bien, supongamos que un gato mide 1 pie de alto y un humano mide 6 pies de alto. Entonces, el gato claramente tiene que detenerse a menos de 1 pie cuando alcanza el piso, y el humano claramente tiene que detenerse a 6 pies, o están aplastados. El humano pesa entre 30 y 45 veces más que el gato. por ejemplo, un gato es tal vez de 1-2 kg, y un humano es de 60 a 90 kg. La energía que el humano tiene que disipar cuando se detiene es por lo tanto 30-45 veces mayor que la energía que el gato tiene que disipar, pero el humano tiene solo 6 veces la distancia para detenerse. Entonces las fuerzas en los huesos / cuerpo / músculos del ser humano son de 5 a 7,5 veces más altas en comparación con el gato, lo que significa que es mucho más probable que se rompan.

Bueno, si tuviéramos una mejor cola, camináramos normalmente en las cuatro patas y pesáramos mucho menos, ayudaría a algunos, si nuestros cuerpos estuvieran ‘entrenados’ para no caer sobre nuestras cabezas y tuviéramos mejor instinto sobre cómo aterrizar y esas cosas como lo hacen muchos animales al aire libre. ¿¿Eso ayuda??

Un humano de 60 kg pesa veinte veces más que un gato de 3 kg y, por lo tanto, chocará contra el suelo con una fuerza veinte veces mayor.

Por lo tanto, una caída que mataría a un caballo heriría a un humano, pero solo asustaría a un gato y posiblemente pasaría desapercibido por un escarabajo.