Редактор Downcodes познакомит вас с уникальным исследованием: физики используют поведение кошек для построения математической модели! Анксо Биаси, исследователь из Института физики высоких энергий (IGFAE) в Галисии, Испания, был вдохновлен своей кошкой и написал статью об уравнениях движения кошки, которая была опубликована в Американском журнале физики. В этой статье умело сочетаются сложные знания физики с повседневной жизнью в непринужденной и юмористической форме, показывая нам очарование физики и предоставляя отличный учебный материал для вводных курсов по классической механике.
Новаторское исследование превратило кошек из любимцев социальных сетей в объекты физических исследований. Анксо Биаси, исследователь из Института физики высоких энергий (IGFAE) в Галисии, Испания, был вдохновлен своей кошкой Эме и опубликовал уникальную статью об уравнениях движения кошки в Американском журнале физики.
Молодой физик, ранее проводивший исследования в Высшей нормальной школе в Париже, теперь присоединяется к IGFAE через программу молодых лидеров La Caixa. Первоначальная цель его исследования — интересно распространять знания по физике и позволить студентам почувствовать очарование физики. То, что началось как шутка в День смеха, в конечном итоге превратилось в строгую научную статью.
Основываясь на ежедневном взаимодействии со своей любимой кошкой Эме, Биаси обобщил семь типичных моделей поведения и выдвинул гипотезу о том, что на поведение кошек, по-видимому, влияет сила, окружающая людей. В этой модели кошка сводится к частице в соответствии с механикой Ньютона, и на ее движение влияет внешняя потенциальная энергия, генерируемая присутствием людей.
Это уравнение учитывает несколько факторов: x(t) представляет положение кошки в момент времени t относительно человека в начале координат (x=0), m представляет массу кошки, а ε — коэффициент трения, который учитывает усталость кошки. . Используя это уравнение, исследователи могут объяснить такие поведенческие черты кошек, как невосприимчивость кошек, их легкое отвлечение и предпочтение находиться на коленях у определенных людей.
В статье также представлен углубленный анализ знакового кошачьего мурлыканья, описывающий его как стабилизирующий механизм. Когда кошка мурлычет, когда ее гладят, люди будут склонны продолжать ласку, создавая петлю положительной обратной связи. В то же время исследование также изучило знаменитый сумасшедший получасовой феномен кошек (широко известный как зуми), добавив в уравнение случайные переменные, чтобы имитировать это внезапное резкое движение.
Данное исследование не только интересно, но и имеет важное образовательное значение. Биази подчеркнул, что статья подходит для вводных курсов классической механики и показывает, как, казалось бы, сложное и несвязанное поведение можно объяснить простыми физическими законами. Уменьшение сложности понимания абстрактных концепций учащимися с помощью простых для понимания динамических моделей.
Это инновационное исследование не только дает нам новый взгляд на поведение кошек, но и демонстрирует возможности физики в объяснении повседневных явлений. Как сказал Биаси: «Физика не обязательно исследует глубочайшие тайны Вселенной, иногда интересно использовать ее для объяснения повседневной жизни!»
Ссылка: https://phys.org/news/2024-10-physical-cat-reveal-equation-motion.html.
В целом, эта статья представляет нам научный и интересный праздник с уникальной перспективой и строгим академическим подходом. Он не только успешно интегрирует физические знания в повседневную жизнь, но, что более важно, вдохновляет нас на изучение научных принципов, лежащих в основе, казалось бы, обычных явлений повседневной жизни. Редактор Downcodes надеется на новые подобные исследования, которые сделают науку интереснее и ближе к жизни.