Kat overleeft sprong van vijf verdiepingen: gunstige verhouding tussen gewicht en oppervlak

Wanneer een dier valt, zijn er twee krachten die erop inwerken, zegt Peter Aerts. Enerzijds heb je de zwaartekracht en het effect daarvan is volledig gerelateerd aan de massa van het dier. Een groter, zwaarder dier heeft een grotere massa en het effect van de zwaartekracht gaat dan ook groter zijn.

(lees verder onder de video)

Die zwaartekracht wordt anderzijds tegengewerkt door de wrijving van de lucht, door de wrijvingskracht. En de maat voor de grootte van die wrijvingskracht is het oppervlak van het dier in de richting van de beweging.

Een heel belangrijk punt daarbij is dat de massa van een dier veel sneller toeneemt wanneer een dier groter is dan het oppervlak, zei Aerts. Kleine dieren hebben het dus gemakkelijker, bij wijze van spreken, om een val te overleven omdat de luchtweerstand een groter afremmend effect op hen gaat hebben dan op een groter dier.

Als je bijvoorbeeld een tijger neemt, een grote katachtige, die zijn massa is zo'n veertig keer groter dan die van een kat, en het effect van de zwaartekracht gaat dan ook veertig keer groter zijn, maar zijn oppervlak is maar tien keer groter dan dat van een kat, dus de afremming door de luchtweerstand gaat helemaal niet in verhouding zijn en de tijger gaat met een veel grotere snelheid de grond raken dan de kat, zei Aerts. En dus gaat een tijger die van de vierde verdieping naar beneden springt, het niet zo goed doen als de kat uit de video.

(lees verder onder de foto)

Hoogte speelt in feite geen rol

De hoogte van waarop een kat naar beneden springt of valt, speelt in feite geen rol, zegt Aerts.

Tijdens een lange val komt er een bepaald ogenblik waarop het effect van de zwaartekracht en het effect van de luchtweerstand met elkaar in evenwicht komen en vanaf dat punt ga je niet meer versnellen maar val je aan dezelfde constante snelheid, zegt Aerts.

Belangrijk is uiteraard de contactsnelheid, de snelheid waarmee je de grond raakt. Een oud gezegde stelt dat je een muis van op het even welke hoogte kunt laten vallen. De verhouding tussen de massa van een muis en zijn oppervlak is zodanig dat die van om het even welke hoogte zonder letsel of al te veel letsel op de grond terecht kan komen, zegt Aerts. Maar voor grotere dieren geldt dat dus niet meer.

Terminale snelheid of eindsnelheid

De maximale snelheid die een vallend voorwerp na een tijd bereikt en dan ook aanhoudt gedurende de rest van de val, noemt men de eindsnelheid of terminale snelheid. Voor een gemiddelde kat bedraagt die iets minder dan 100 km/u terwijl een gemiddelde man toch zo'n 190 km/u haalt. 

Onderzoekers gaan gelukkig geen katten vanop grote hoogten naar beneden gooien om te ontdekken wat ze aankunnen, maar uit een studie van 132 katten die bij dierenartsen werden binnengebracht na een flinke val - gemiddeld van 5,5 verdiepingen maar met uitersten tot 32 verdiepingen - bleek dat 90 procent van de katten die beproeving overleefden. Twee derde van de 132 katten had wel enige verzorging nodig en de helft daarvan, één derde dus, zou het niet overleefd hebben zonder verzorging.

Nu kan men daar niet uit afleiden dat 90 procent van de katten een val van om het even welke hoogte overleven. Ten eerste was de gemiddelde hoogte 'maar' 5,5 verdiepingen, wat niet genoeg is voor een kat om haar eindsnelheid te bereiken. Die halen ze pas bij een val vanop 12 of 13 verdiepingen. Ten tweede is het uiteraard onwaarschijnlijk dat katten die hun val niet overleven, naar de dierenarts gebracht zouden worden. Daar staat tegenover dat katten die helemaal niet gewond raken, en er zijn gevallen bekend van katten die een val van de 26e verdieping zonder een schrammetje doorkomen, evenmin naar de dierenarts zouden komen. Hoe dan ook lijkt het duidelijk dat katten een behoorlijke overlevingskans hebben bij een val vanop grote hoogte.

Eigenaardig is dat katten die van een grotere hoogte vallen, vanaf 7 verdiepingen en meer, minder verwondingen lijken op te lopen dan katten die van een lagere hoogte vallen. Een mogelijke verklaring daarvoor is dat katten terwijl ze versnellen, verkrampen en hun rug krommen. Wanneer ze niet meer versnellen of na een tijdje, zouden ze meer ontspannen en de houding aannemen van een vliegende eekhoorn, met hun poten meer uitgespreid, zodat hun oppervlak groter wordt en ze niet met verkrampte poten de grond raken.

Zich heroriënteren tijdens hun val

Een tweede verhaal dat een rol speelt, zei Aerts, is het verhaal dat een kat altijd op haar pootjes terechtkomt. Wanneer een dier zelf springt, zoals de kat in deze video, gaat het onmiddellijk zelf in de juiste oriëntatie vallen, met de poten naar beneden. Als een kat uit een raam gegooid zou worden, dan moet ze zich eerst nog oriënteren in de lucht voor ze kan afremmen met haar maximale oppervlak. En dat is uiteraard belangrijk tijdverlies.

Het zich oriënteren in de lucht is iets dat katten kunnen, maar waar andere dieren, en de mens, heel wat meer problemen mee zouden hebben, zei Aerts. Men noemt dat de 'righting reflex' en het is instinctief gedrag, een reflex die katten vertonen tijdens een val.

Beluister het gesprek met professor Peter Aerts in 'De Wereld Vandaag' via Radio 1 Select

Bron: vrtnws.be en 'De Wereld Vandaag'

Lees ook: