Problem kucing jatuh

Seekor kucing jatuh yang dimodelkan sebagai dua bagian yang berputar secara independen dan berbalik sambil tetap mempertahankan momentum sudut bersih nol

Problem kucing jatuh adalah persoalan seputar penjelasan fisika di balik fenomena refleks meluruskan kucing: bagaimana tubuh yang jatuh bebas (kucing) dapat mengubah orientasinya sedemikian rupa sehingga ia dapat meluruskan dirinya sendiri saat jatuh untuk mendarat dengan kakinya, terlepas dari orientasi awalnya, dan tanpa melanggar hukum kekekalan momentum sudut.

Meskipun tampak lucu dan sepele untuk diajukan, solusi dari problem ini tidak sesederhana pernyataannya. Kontradiksi dengan hukum kekekalan momentum sudut terjadi karena kucing bukanlah benda tegar, tetapi bisa mengubah bentuknya selama jatuh karena tulang punggung kucing fleksibel dan tulang selangkanya tidak berfungsi. Tubuh kucing dengan demikian, memiliki ciri dan properti seperti benda plastis.

Beberapa penjelasan telah diajukan untuk fenomena ini sejak akhir abad ke-19:

1. Kucing mengandalkan kekekalan momentum sudut.^[1]
2. Sudut rotasi tubuh bagian depan lebih besar dari tubuh bagian belakang.^[2]
3. Dinamika kucing yang jatuh bisa dijelaskan menggunakan persamaan Udwadia–Kalaba.^[3]

Referensi

1. Marey 1894a, hlm. 714–717.
2. McDonald 1955, hlm. 34–35.
3. Zhen et al. 2014, hlm. 2237–2250.

Bacaan lanjutan

• Arabyan, A; Tsai, D. (1998), "A distributed control model for the air-righting reflex of a cat", Biological Cybernetics, 79 (5): 393–401, doi:10.1007/s004220050488, PMID 9851020 .
• Batterman, R (2003), "Falling cats, parallel parking, and polarized light" (PDF), Studies in History and Philosophy of Science Part B: Studies in History and Philosophy of Modern Physics, 34 (4): 527–557, Bibcode:2003SHPMP..34..527B, doi:10.1016/s1355-2198(03)00062-5 .
• Campbell, Lewis; Garnett, William (1 January 1999). The Life of James Clerk Maxwell. Macmillan and Company. hlm. 499. ISBN 978-140216137-7. 
• Ge, Xin-sheng; Chen, Li-qun (2007). "Optimal control of nonholonomic motion planning for a free-falling cat". Applied Mathematics and Mechanics. 28 (5): 601–607(7). doi:10.1007/s10483-007-0505-z. .
• Kane, T R; Scher, M P. (1969). "A dynamical explanation of the falling cat phenomenon". Int J Solids Structures. 5 (7): 663–670. doi:10.1016/0020-7683(69)90086-9. .
• Marey, E.-J. (1894a). "Mecanique animale: Des mouvements que certains animaux exécutent pour retomber sur leurs pieds, lorsqu'ils sont précipités d'un lieu élevé". Comptes Rendus de l'Académie des Sciences (dalam bahasa Prancis). 119 (18): 714–717 – via Internet Archive. 
• Marey, É.J (1894b). "Des mouvements que certains animaux exécutent pour retomber sur leurs pieds, lorsqu'ils sont précipités d'un lieu élevé". La Nature (dalam bahasa Prancis). 119: 714–717. 
• McDonald, D.A. (1955). "How does a falling cat turn over". American Journal of Physiology (129): 34–35. 
• McDonald, Donald (30 June 1960). "How does a cat fall on its feet?". New Scientist. 
• Montgomery, R. (1993), "Gauge Theory of the Falling Cat", dalam Enos, M.J., Dynamics and Control of Mechanical Systems (PDF), American Mathematical Society, hlm. 193–218 .
• "Photographs of a tumbling cat". Nature. 51 (1308): 80–81. 1894. Bibcode:1894Natur..51...80.. doi:10.1038/051080a0 . 
• Shapere, Alfred; Wilczek, Frank (1987), "Self-Propulsion at Low Reynolds Number", Physical Review Letters, 58 (20): 2051–2054, Bibcode:1987PhRvL..58.2051S, doi:10.1103/PhysRevLett.58.2051, PMID 10034637, diarsipkan dari versi asli tanggal 23 February 2013  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan).
• Zhen, S.; Huang, K.; Zhao, H.; Chen, Y.H. (2014). "Why can a free-falling cat always manage to land safely on its feet?". Nonlinear Dynamics. 79 (4): 2237–2250. doi:10.1007/s11071-014-1741-2.  Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)

Bacaan lanjutan

• Lagrangian Reduction and the Falling Cat Theorem Diarsipkan 2020-10-23 di Wayback Machine.