Miksi kissat selviävät korkeista pudotuksista? Hidastus paljastaa niiden “superlaskeutumisen” fysiikan!

Olen tiedevalmentaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on kokeilu.

Miksi kissa pystyy laskeutumaan niin sulavasti, vaikka hyppäisi kuinka korkealta? Ikään kuin ne eivät tuntisi painovoimaa lainkaan. Britannian BBC selvitti tämän salaisuuden superslow-motion-kameran avulla. Kameran paljasti hämmästyttävää ”fysiikkaa”, joka on täysin erilaista kuin ”tavallinen” hyppy, jonka yleensä näemme.

Katso ehdottomasti tämä video. Se näyttää yhdellä silmäyksellä, kuinka mestarillisia kissat ovat laskeutujina.

Mitä pidit? Aika huikeaa, eikö? Löysin tämän artikkelin Lifehackerin tekstistä: ”Syy siihen, miksi kissa laskeutuu aina jaloilleen, vaikka putoaisi korkealta”.

Videolta näkee, kuinka taitavasti kissa käyttää vartaloaan ”vaimentamaan iskun” laskeutuessaan. Mutta mitä ”iskun vaimentaminen” oikein tarkoittaa fysiikan näkökulmasta?

Tänään pureudutaan tähän kissan supertekniikkaan lukion fysiikan käsitteiden, ”liikemäärän” ja ”impulssin”, kautta!

Lukion fysiikalla selitys kissan ”superlaskeutumiselle”!

Fysiikassa liikkuvan esineen ”vauhti” ilmaistaan termillä ”liikemäärä”. Se määräytyy kaavalla ”massa × nopeus”. Korkealta putoavalla kissalla on juuri ennen maahan osumistaan suuri ”liikemäärä”.

Laskeutuminen tarkoittaa sitä, että tämä ”liikemäärä” muutetaan hetkessä ”nollaksi”.

Esineen pysäyttämiseen (eli liikemäärän muuttamiseen) tarvitaan ilmiötä nimeltä ”impulssi”. ”Impulssi” lasketaan kaavalla ”voima × aika”.

Jos merkitään F:llä voimaa, jonka kissa saa maasta, ja t:llä aikaa, jonka sen jalat ovat kosketuksessa maahan, saadaan seuraava yhteys:

mv　−　Ft = 0

(Alkuperäinen liikemäärä) − (Impulssi) = (Loppuliikemäärä. Nolla, koska kissa pysähtyi)

Kun tämä muunnetaan, saadaan:

Ft = mv

(Impulssi = Alkuperäinen liikemäärä)

Tämä on se kaikkein tärkein seikka. ”Liikemäärää (mv)”, jonka kissan on muutettava turvallista laskeutumista varten, ei voi muuttaa, koska se on jo määräytynyt putoamiskorkeuden mukaan. Mitä tapahtuu, jos kissa laskeutuukin kolahduksella! eli lähes välittömästi (jolloin aika t olisi todella pieni)? Koska ”Ft = (vakio liikemäärä)”, pieni t tarkoittaa, että jalkoihin kohdistuva voima F kasvaa aivan valtavaksi. Tämä on se ”isku”, joka voi johtaa pahoihin vammoihin, kuten luunmurtumiin.

Kissan nerokas tekniikka: ajan ostaminen

Mitä kissa siis tekee? Katsotaanpa hidastuskuvaa uudelleen. Kissa lähestyy maata tassut suorina.

Juju piilee siinä, että se ei pidä jalkojaan koukussa alusta alkaen. Sitten, juuri siitä hetkestä lähtien, kun tassut osuvat maahan, se alkaa hitaasti taivuttaa niveliään syvälle, kuin haitari.

Tämä ”vartalon hidas painuminen laskeutumisen jälkeen” on fysiikan näkökulmasta erittäin fiksu liike.

Tämä tekniikka on tarkoitettu pidentämään aikaa t mahdollisimman paljon, kunnes liikemäärä on nolla. Muista kaava ”Ft = (vakio liikemäärä)”. Kissa siis kasvattaa notkealla vartalollaan laskeutumisaikaa t:tä ja pienentää näin jalkoihin kohdistuvaa voimaa F:ää (jota ammattitermein kutsutaan tukivoimaksi). Juuri tässä piilee ”iskun vaimentamisen” todellinen luonne.

”Impulssin” hallintaa arjessa

Tätä samaa tekniikkaa käytetään itse asiassa lähellämme joka päivä.

Esimerkiksi kendamassa (japanilainen kuppi- ja pallopeli). Kun otat pallon kiinni kupilla, lasketko kehoasi sujuvasti alas polvia käyttäen sillä hetkellä, kun pallo osuu kuppiin? Se on myös liike, jolla pidennetään pallon pysähtymisaikaa t:tä, pienennetään kupin palloon kohdistamaa voimaa F:ää ja estetään pallon kimpoaminen. Jos taas otat pallon vastaan jäykällä polviasennolla, pallo pomppaa pois.

Kissa suorittaa tämän ”impulssin hallinnan” täydellisesti luontaisen vartalonsa ja vaistojensa avulla. On uskomatonta, kuinka tavallinen kissan hyppy onkaan täynnä näin hienostunutta tekniikkaa, kun sitä tarkastelee fysiikan silmin!

Yhteydenotot ja toimeksiannot

Tuodaan tieteen ihmeet ja hauskuus lähelle! Olen koonnut helppotajuisesti hauskoja tiedekokeita, joita voit tehdä kotona, sekä niihin liittyviä vinkkejä. Tutustu vapaasti sisältöön! ・”Tieteen Ideakirjan” sisältö on julkaistu kirjana. Lisätietoja täältä ・Tietoa ylläpitäjä Ken Kuwakosta täältä ・Erilaiset toimeksiannot (kirjoittaminen, luennot, kokeelliset työpajat, TV-konsultointi, esiintymiset jne.) täältä ・Artikkelipäivitykset julkaistaan X:ssä!

Kokeellisia videoita julkaistaan Tieteen Ideakanavalla!

２月のイチオシ実験！梱包材で遊ぼう！

• 静電気の時期になってきました。子供と一緒に梱包材で盛り上がろう！→ やめられなくなる！静電気実験２０

体中に梱包材をはりつけてみよう！

テレビ番組等・科学監修等のお知らせ

• 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。

書籍のお知らせ

• 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
• サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
• 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
• 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）…　高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

講師等・ショー・その他お知らせ

• 2/20（金）「生徒の進学希望実現支援事業」研究授業＠福井県立若狭高等学校　講師
• 3/20（金）　日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③　11:20-12:20
• 7/18（土）　教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
• 10/10（土）　サイエンスショー予定
• 各種SNS　X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads

Explore

• 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
• 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
• Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
• 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
• 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
• About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
• お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。